Rapa Rosie

CUPRINS

Cuvânt înainte…………………………………………………………………………………………………………………….

1.Istoricul cercetării…………………………………………………………………………………………………………….

2.Badlands-urile un tip de peisaj geomorfologic aparte…………………………………………………………

2.1.Terminologie………………………………………………………………………………………………………..

2.2.Tipuri de relief suport pentru badlands……………………………………………………………………

2.2.1.Relieful grefat pe nisipuri…………………………………………………………………………

2.2.2.Relieful dezvoltat pe gresii și conglomerate…………………..……………….

2.2.3.Relieful modelat pe roci argiloase și marnoase…………………………………………

2.3.Agenți și procese specifice badlands-urilor……………………..……………….……..

2.3.1.Porniturile sau deplasările de teren…………………………..………..…..…

2.3.1.1.Condiții de manifestare…………………………………………..…

2.3.1.2.Sufoziunea…………………………………………………………..…

2.4.1.3.Alunecările de teren………………………………………………….….

2.3.2.Modelarea cu ajutorul apelor curgătoare……………………………………..

2.3.2.1.Șiroirea……………………………………..……………..………..

2.3.2.2.Ravenarea………………………………………………..….………

3.Caracteristici geografice ale Râpei Roșii…………………………………………………………………………

3.1.Așezare și limite geografice………………………………………………………………………………..

3.2.Geneză și evoluție………………………………………………………………………………………………

3.3.Geologia…………………………………………………………………………………………………………..

3.4.Solurile…………………………………………………………………………………………………………….

3.5.Clima……………………………………………………………………………………

3.6.Hidrografia……………………………………………………………………………………………………….

3.7.Vegetația și fauna……………………………………………………………………….

3.8.Macro și microrelieful …………………………………………………………………

4.Analiza morfologică pe baza modelului numeric al terenului………………………..………

4.1.Modelul numeric al terenului……………………………………………………………

4.1.1.Terminologie…………………………………………………………….……

4.1.2.Etapele realizării modelului numeric al terenului……………………….….…

4.1.2.1.Generarea MNT………………………………………….…….……

4.1.2.1.1.Achiziția datelor……………………………………..……

4.1.2.1.2.Interpolarea………………………………………….……

4.1.2.2.Manipularea MNT………………………………………….….…..

4.1.2.3.Interpretarea MNT…………………………………………..…..…

4.1.2.4.Vizualizarea MNT…………………………….………………….…

4.1.2.5.Utilizarea MNT………………………………………….…..……..

4.2.Tipuri de MNT utilizate în analiză……………………………………….…………….

4.3.Extragerea și analiza elementelor morfometrice pe baza MNT……………………………….

4.3.1.Harta hipsometrică………………………………….……………….………

4.3.2.Geodeclivitatea………………………………………………….…..………

4.3.4.Expoziția suprafețelor…………………………………………………………………………. 4.3.5.Fragmentarea reliefului…………………………………………………………………………………..

4.3.5.1.Densitatea fragmentării reliefului…………………………………………….

4.3.5.2.Adâncimea fragmentării reliefului……………………………………………

4.4.Realizarea altor aplicații SIG și teledetecție…………………………………………………………

4.4.1.Modelul digital al temperaturii aerului și precipitațiilor…………………………..

4.4.2.Harta eroziunii solului…………………………………………………………………………

4.4.3.Utilizarea profilelor geomorfologice…………………………………………………….

4.4.4.Vizualizarea modelelor tridimensionale………………………………………………..

Concluzii…………………………………………………………………………………………………………….

Bibliografie…………………………………………………………………………………………………………

Cuvânt înainte

Ideea de a aborda această temă a badlands-urilor și implicit a Râpei Roșii s-a născut acum aproape un an în urmă după ce ca un flash back mi-am amintit de perioada anilor de liceu petrecută în Sebeș. În acea perioadă mi s-a format prima imagine despre râpă, iar această reprezentare părea să mă urmărească pe tot parcursul facultății.

Munca propriu-zisă a debutat în luna septembrie a anului trecut, când am efectuat prima “vizită” serioasă ce a coincis cu munca de teren necesară recunoașterii în detaliu și bineînțeles realizarea de fotografii utile în descrierea proceselor și formelor existente. După această etapă a urmat documentarea sau munca de bibliotecă, care a fost destul de anevoioasă din pricina materialului foarte sărac ce se găsește despre Râpa Roșie.

Pentru partea a doua am folosit două planuri topografice 1:5000 (un cm pe hartă egal cu 50 m în teren) obținute de la Agenția Națională de Cadastru și Publicitate Imobiliară filiala București. Munca de digitizare a acestora pentru perimetrul aferent a îsumat peste 30 de ore de activitate, iar produsul finit s-a dovedit a fi pe măsura efortului depus.

Chiar dacă tema este poate puțin excentrică, ieșind din tiparul obișnuit totuși aceasta a ajuns să mă reprezinte, iar partea practică legată de aplicațiile SIG (sistemelor informatice geografice) a fost cu adevărat o plăcere, ceea ce a făcut munca mai facilă.

Această muncă ar fi fost zadarnică dacă nu ar fi existat profesorii întregului department de Geografie care cu răbdare m-au instruit și m-au ajutat să ajung la nivelul actual de pregătire. Deosebite mulțumiri aduc profesorului coordonator științific, domnul lector universitar doctor Marcel Török-Oance, care mereu m-a sprijinit pe durata întregii munci de întocmire a lucrării. Aceleași mulțumiri le mai adresez și domnului professor Petru Urdea pentru sprijinul oferit la partea de documentare, și domnului asistent Alexandru Onaca pentru prețioasele sfaturi oferite pe tot parcursul elaborării acestui material. Pe aceeași cale țin să-i mulțumesc și domnului professor geograf Ioan Fleacă, care mi-a pus la dispoziție material folositor cu privire la arealul Râpei Roșii.

Această lucrare m-a determinat să imi doresc și mai mult de la această temă, iar planurile de viitor includ o aprofundare a acesteia la următoarele lucrări de dizertație și poate chiar de doctorat, sau de ce nu lucrări cu caracter științific în care să aplic și alte metode de cercetare, și de ce nu aplicate la un nivel mai mare, poate la nivelul întregii țări. Dacă arealul actual era mai mare aș fi putut integra unele studii cu ajutorul imaginilor satelitare care ar fi dat o mai mare complexitate produsului finit.

Concluzionez în idea că această lucare poate reprezenta un punct de plecare pentru unele studii sau de ce nu un material informativ pentru cei pasionați de aceste fenomene în general și cei interesați de Râpa Roșie în special, această râpă care reprezintă suprafața din România cu cele mai multe procese geomorfologice raportate la un spațiu atât de restrains.

Capitolul I

Istoricul cercetării

Studiul terenurilor degradate s-a intensificat odată cu dezvoltarea îngrijorătoare a proceselor de degradare a solurilor. Acest domeniu a devenit obiectul de studiu al oamenilor de știință atât din domeniul agronomiei și silviculturii cât și geologiei și geografiei.

Chiar dacă unele măsuri de protejare s-au luat încă din secolul al XVIII-lea când s-a impus o limită a defrișării pădurilor în arealul „Așezământului lui Moruzi” din Moldova, totuși abia în secolul al XIX-lea oamenii de știință români s-au preocupat cu adevărat de această problemă, identificând cauzele degradării solurilor chiar înaitea multor cercetători din alte țări. Cei care s-au preocupat mai de aproape de acest fenomen au fost agronomul Ion Ionescu de la Brad și silvicultorul P. S. Antonescu-Remuși. Primul dintre aceștia publică o serie de lucrări despre agricultura Dobrogei (1850), și județelor: Dorohoi (1866), Mehedinți (1868) și Putna (1869).

Profesorul Gheorghe Ionescu-Sinești publică o lucrare despre terenurile degradate în care se arată varietatea formelor de distrugere a terenurilor (prin acțiunea apei, a vântului, prin fenomene chimice în legătură cu gradul de sărăturare a acestora etc.) și posibilitățile de restaurare a pământurilor (Tufescu, 1966).

Cercetările de teren ale geografilor asupra degradării solului prin eroziune, alunecări, prăbușiri și rostogoliri au fost concretizate de următorii oameni de știință: Constantin Brătescu cu un studiu asupra torenților din depresiunea Câmpulung-Muscel (1909), I. P. Voitești privitoare la prăbușirile de teren de la Provița de Sus și alunecările de teren din bazinul Râmnicului (1914), George Vâlsan care dă o tratare de întreg asupra fenomenelor erozionale și Vintilă Mihăilescu care urmărește procesele de pantă din împrejurimile Botoșaniului (1922), alunecările de teren de la Strâmbu din bazinul Ialomiței (1942) etc.

După al doilea război mondial cercetările în acest domeniu s-au reluat în special prin studiile întreprinse de M. Moțoc și F. Trășculescu și concretizate în lucrarea „Eroziunea solului pe terenurile agricole și combaterea ei” ce a văzut lumina tiparului în anul 1959 și de Victor Tufescu, a cărui lucrare are caracter de „ monografie a eroziunii solului” se intitulează „Modelarea naturală a reliefului și eroziunea accelerată”, publicată în anul 1966.

Cercetările din prezent au un caracter mult mai tehnic bazându-se pe tehnici de studiu moderne. Dintre autorii contemporani se pot menționa: Virgil Surdeanu care a publicat mai multe lucrări despre acest fenomen, cea mai reprezentativă fiind „Geografia terenurilor degradate”, apărută la Cluj în anul 1998., și bineînțeles autori din generația mai tânără cum ar fi Maria Rădoane, Nicolae Rădoane și Ioniță Ichim, care împreună cu Virgil Surdeanu au publicat în anul 1999 lucrarea „Ravenele. Forme, procese, evoluție”.

Referitor la Râpa Roșie, profesorul Ioan Fleacă, un împătimit al acestui peisaj geografic, a reușit să colecteze unele scrieri apărute începând cu anul 1903. Acesta are în plan realizarea unei lucrări monumentale despre Râpa Roșie, care urmează să apară în curând.

Observațiile și lucrările exclusive realizate pe acest spațiu nu sunt foarte multe, dintre acestea se pot menționa Alexandru Borza, cu un articol apărut în anul 1959 intitulat „Monumentul natural „Râpa Roșie” se la Sebeș” și Victor Trufaș cu articolul „Observații geomorfologice la Râpa Roșie” dina anul 1962.

Cea mai amplă lucrare asupra acestui perimetru a fost realizată în opinia mea de către Paul Vasile Preda, care abordează Râpa Roșie atât din punct de vedere al geneazei și evoluției cât și din punct de vedere geologic și geomorfologic. Această lucrare apare în anul 1981 în caddrul revistei „Ocrotiți natura și mediul înconjurător”.

Pe lângă aceste lucrări, mai există unele studii care fac referire directă la acest spațiu unic. Aceste lucrări fie tratează în mod direc rezervațiile din țara noastră cum ar fi „Rezervațiile naturale geologice din România” lucrare realizată în colaborare de către M. Bleahu, V. Brândescu și F. Marinescusau și „Monumente ale natuii din România” elaborată de către P. Sălăgeanu, sau cu alt caracter cum ar fi „Județul Alba”, lucrare din seria Județele patriei sau „Valea Sebeșului”, lucrarea lui M. Buza și P. Hozoc.

Din acest scurt istoric rezultă că fenomenul eroziunii ucrări despre acest fenomen, cea mai reprezentativă fiind „Geografia terenurilor degradate”, apărută la Cluj în anul 1998., și bineînțeles autori din generația mai tânără cum ar fi Maria Rădoane, Nicolae Rădoane și Ioniță Ichim, care împreună cu Virgil Surdeanu au publicat în anul 1999 lucrarea „Ravenele. Forme, procese, evoluție”.

Referitor la Râpa Roșie, profesorul Ioan Fleacă, un împătimit al acestui peisaj geografic, a reușit să colecteze unele scrieri apărute începând cu anul 1903. Acesta are în plan realizarea unei lucrări monumentale despre Râpa Roșie, care urmează să apară în curând.

Observațiile și lucrările exclusive realizate pe acest spațiu nu sunt foarte multe, dintre acestea se pot menționa Alexandru Borza, cu un articol apărut în anul 1959 intitulat „Monumentul natural „Râpa Roșie” se la Sebeș” și Victor Trufaș cu articolul „Observații geomorfologice la Râpa Roșie” dina anul 1962.

Cea mai amplă lucrare asupra acestui perimetru a fost realizată în opinia mea de către Paul Vasile Preda, care abordează Râpa Roșie atât din punct de vedere al geneazei și evoluției cât și din punct de vedere geologic și geomorfologic. Această lucrare apare în anul 1981 în caddrul revistei „Ocrotiți natura și mediul înconjurător”.

Pe lângă aceste lucrări, mai există unele studii care fac referire directă la acest spațiu unic. Aceste lucrări fie tratează în mod direc rezervațiile din țara noastră cum ar fi „Rezervațiile naturale geologice din România” lucrare realizată în colaborare de către M. Bleahu, V. Brândescu și F. Marinescusau și „Monumente ale natuii din România” elaborată de către P. Sălăgeanu, sau cu alt caracter cum ar fi „Județul Alba”, lucrare din seria Județele patriei sau „Valea Sebeșului”, lucrarea lui M. Buza și P. Hozoc.

Din acest scurt istoric rezultă că fenomenul eroziunii solului a fost intens dezbătut, încă de acum două secole, oferind suficiente surse de informare. La nivelul arealuli Râpei Roșii se pare că materialul documentar nu este suficient, dar este satisfăcător, iar corelat cu unele studii de teren se poate ajunge la o detalieze mult mai mare a descrierii în special la nivelul microformelor. Sper ca metodele moderne să ajute știința pe viitor să elaboreze studii aprofundate asupra acestui spațiu.

Capitolul 2

Badlands-urile un tip de peisaj geomorfologic aparte

2.1 Terminologie

Noțiunea de badlands provine din limba engelză și se traduce prin sintagma de „pământuri rele” sau neprielnice activitățiilor economice în general și celor agricole în special. Acestea reprezintă regiuni argiloase aride, care sunt supuse unui process intens de eroziune realizat în special prin acțiunea apei și vântului. Formele de relief geologice tipice badlads-ului sunt: canioanele, defileele, cheile și hoodoos-urile. Ca și microforme specifice create de eroziunea apei în special se pot aminti piramidele de pământ cu o particularitate, piramidele coafate (formate prin șiroirea unor formațiuni friabile amestecate cu blocuri de rocă mai dură), turnuri, poduri suspendate etc. Regiunea are în general o colorație tipică de la negru albăstrui până la galben-roșiatic (www.wikipedia.com).

Termenul provine de la regiuni întinse în care sunt prezente aceste tipuri de pământuri în special în statul Dakota din SUA și în Marele Canion creat de fluvial Colorado. Se mai întâlnesc pe arii extinse și în Germania unde există o regiune asemănătoare sub cetatea Burg Gleichen din ținutul Erfurt și la marginea de vest a munților Eifel lângă Bitburg.

2.2 Tipuri de relief suport pentru badlands-uri

Aceste areale de badlands se grefează prin excelență pe roci sedimentare, care sunt mai ușor de modelat de către agenții externi. La nivelul Râpei Roșii se remarcă suprafețe dezvoltate pe o serie de roci din categoria nisipurilor și marnelor continuând cu gresiile și sfârșind cu argilele și conglomeratele, care reprezintă o stare mai compactă a diferitelor tipuri de roci mai sus amintite.

2.2.1 Relieful grefat pe nisipuri

Nisipul este o rocă detritică, necimentată, avînd ca proprietăți specifice marea mobilitate și permeabilitate. Gradul ridicat de permeabilitate se datorează prezenței porilor sau spațiilor libere, numeroase șl mari. Există și situații cînd nisipul se comportă ca o rocă impermeabilă: când este acoperit cu un sol podzolic, cuprinzând în masa lor concrețiuni compacte, când a devenit saturat cu apă sau când a înghețat. Totodată, nisipurile umede sunt mai rezistente la eroziune decât cele uscate. Nisipurile predominant cuarțifere au o mare mobilitate, pe când cele care conțin minerale diverse pot forma un fel de liant (nisipuri micacee, feldspatice). În ultimul caz, ele pot fi modelate de șiroire, alunecări superficiale etc. Amestecul nisipurilor cu argile determină legarea granulelor de cuarț dând mai multă stabilitate și amploare morfologiei. Dacă nisipul nu conține un liant, el este afectat de creeping sau spulberat de vînt (Posea, 1976).

Pe nisipuri se dezvoltă un relief, în general, instabil, cu linii șterse sau estompate, energie mică, forme plate, cu pante mult reduse. Acolo unde există nisipuri pure, si deci permeabile, apar văi seci, care numai în cazul unor precipitații atmosferice foarte abundente prezintă în albiile lor apă. In profil transversal, văile sunt foarte mult lărgite iar versanții au formă liniară, având poalele înecate în materialul nisipos alunecat din părțile superioare. Dacă fundul văilor atinge, datorită adâncirii râurilor, o rocă impermeabilă, atunci reținerea apei în albii este de durată sau devine chiar permanentă. Profilele longitudinale ale văilor nu prezintă rupturi de pantă decât în cazurile când se intercalează și alte roci mai rezistente (gresii, argile, marne etc). În ansamblu, se poate vorbi de o degradare a rețelei hidrografice în regiunile nisipoase, datorită frecventei lipse de apă în albiile râurilor, cursurilor nesigure din cauza infiltrării (Posea, 1976).

2.2.2 Relieful dezvoltat pe gresii și conglomerate

Gresiile și conglomeratele sunt constituite din particule cimentate. Gresiile provin din nisipuri care au o compoziție granulometrică relativ omogenă, iar conglomeratele rezultă din cimentarea unor particule foarte diferite, de la nisipuri la pietrișuri, galeți și uneori blocuri.

Gresiile sunt roci compacte, rezistente, cu permeabilitate variabilă în funcție de coeziunea particulelor. În funcție de natura cimentului există gresii calcaroase, silicioase, argiloase, glauconitice etc. În funcție de mărimea granulelor se întâlnește o gamă variată, de la gresia argiloasă (foarte fină) la gresia conglomeratică, cea mai grosieră. Gresiile fine și omogene se desfac în fragmente mari, asemenea granitului, pe când cele eterogene, cu granule mari sunt ușor atacate de eroziune. Bancurile grezoase sunt alcătuite din alternanțe de strate dure și unele mai friabile. Uneori conțin și intercalații argiloase sau conglomeratice (Rădoane, 2001).

Văile săpate în gresii prezintă rupturi de pantă, atât în profilul longitudinal cât și în cel transversal. Unde se înterpun strate dure, pot apărea polițe sau trepte locale. Dacă gresia este dură, poate apărea un relief masiv, ce evoluează pe calea dezagregării fizice. La baza versanților se acumulează grohotișuri sau tăpșane nisipoase. Gresiile calcaroase pot duce la apariția de forme de tip carst, lapiezuri, doline, chei, grote etc. Gresiile argiloase și marnoase pot da alunecări. Gresiile determină formarea de reliefuri trapezoidale, coloane uriașe sau stâlpi cu flancuri abrupte, datorită stratelor mai rezistente. Pe gresii apar și forme de eroziune de tip taffoni. Ele au aspect de alveole și sunt întâlnite pe versanții puternic înclinați.

Duritatea diferită a elementelor componente cât și natura cimentului alcătuiesc factorii care condiționează comportarea diferențiată a conglomeratelor. Întrucât cimentul care le unește este, adesea, mai puțin rezistent decât fragmentele de rocă, el este distrus prin variațiile termice, prin dizolvare de apele de infiltrație, iar fragmentele eliberate se deplasează sub acțiunea gravitației.

Neomogenitatea granulometrică și petrografică și cea a liantului permit o distrugere diferențiată a rocii cu apariția de forme foarte variate și uneori bizare. Rămân astfel în relief forme de clăi, turnuri, piramide, ciuperci etc. Alternanța unor orizonturi mai dure cu unele mai puțin dure, fac ca pe versanți să apară polițe sau brâne. La poala versanților se formează ample trene de grohotiș, rezultat al dezagregării. În partea superioară a maselor de conglomerate se formează suprafețe structurale, suprapuse pe orizonturile mai rezistente (Rădoane, 2001).

2.2.3 Relieful modelat pe roci argiloase și marnoase

Rocile argiloase și marnoase sunt constituite din particule minerale foarte fine, predominant sub 0,002 mm diametru. Ele se caracterizează prin impermeabilitate, duritate mică, rezistență redusă față de eroziune, plasticitate mare la îmbibarea cu apă etc.

Impermeabilitatea favorizează scurgerea de suprafață, cu realizarea unei rețele hidrografice dense, care duce la modelarea unui relief foarte fragmentat. Văile au o pondere mare, interfluviile fiind adesea înguste, sub forme de creste sau dealuri izolate. Eroziunea pe astfel de roci este foarte activă, versanții văilor sunt ei înșiși brăzdați de ogașe, ravene și alte forme de eroziune. Uneori, terenurile sunt așa de fragmentate de ravene încât nu mai pot fi utilizate economic, denumite badlands. Eroziunea este foarte puternică pe rocile argiloase și marnoase, mai ales în zonele semiaride, care nu permit dezvoltarea unui înveliș vegetal protector, ploile torențiale, provoacă o scurgere superficială foarte abundentă și ca efect, se dezvoltă o eroziune pe măsură (Rădoane, 2001).

Trăsătura cea mai caracteristică a morfologiei dezvoltate pe argile și marne este dată de alunecările de teren. Declanșarea alunecărilor dovedește intrarea versantului într-o fază de dezechilibru. Restabilirea echilibrului se realizează când alunecările își reduc simțitor acțiunea, până ajung să nu mai funcționeze, ca urmare a dispariției cauzelor.

2.3 Agenți și procese specifice badlands-urilor

2.3.1 Porniturile sau deplasările de teren

2.3.1.1 Condiții de manifestare

Condițiile constituente ale terenurilor prezintă o deosebită însemnătate nu numai în generarea, dar în mare parte și în determinarea categoriilor de pornituri ce iau naștere. Astfel, rocile nelegate, de felul nisipurilor, pietrișurilor etc, care sunt cel mai viguros atacate de eroziunea apelor curgătoare, dau naștere la. pornituri din categoria nisipurilor curgătoare și destul de frecvent la tasări. Rocile legate din categoria argilelor, argilelor nisipoase, marnelor etc. dau cele mai ample alunecări de teren și curgeri noroioase (Tufescu, 1966).

Aceste condiții sunt detaliate de către Victor Tufescu în lucrarea sa monumentală “Modelarea naturală a reliefului și erpziunea accelerată”, dintre acestea evidențiindu-se coeziunea sau legătura dintre particule, componența granulometrică, adică mărimea particulelor component, porozitatea rocilor, permeabilitatea, higrocapacitatea sau însușirea rocilor de a absorbi și reține apa și fisurile și crăpăturile apărute în roci.

Rolul umidității este deosebit de însemnat, intervenția apei fiind indispensabilă în generarea unei întregi categorii de pornituri de felul alunecărilor, curgerilor de noroi etc. Lipsa apei face ca nici condițiile de rocă să nu ofere mediu prielnic dezvoltării alunecărilor. Astfel, argilele uscate se comportă în ținuturile aride ca niște roci tari, stabile, asupra cărora lucrează doar denudația prin procese de șiroire (scoțând la iveală creste în ferăstrău cunoscute prin termenul de badlands) fi eroziune eoliană, dar nu prin alunecări, care se dezvoltă la maxim în aceeași rocă atunci cînd este puternic umezită (Tufescu, 1966).

In roci și în depozitele de cuvertură apa se întâlnește sub mai multe forme. Ca apă gravitațională liberă sau de îmbibare umple parțial sau total, interstițiile supracapilare ale rocii, precum și fisurile și crăpăturile acesteia, putând circula liber, sau forma pe alocuri pungi de apă. Sub zero grade aceasta îngheață. Apa capilară se ridică prin porii fini ai rocilor deasupra nivelului freatic din care se alimentează. Ea poate îmbiba până la saturare unele orizonturi ale terenurilor, dar nu poate fi extrasă prin drenaje. Ambele categorii au mare însemnătate asupra stabilității terenurilor.

2.3.1.2 Sufoziunea

Reprezintă procesul de antrenare a particulelor de teren sub impulsia presiunii exercitate de curgerea apelor subterane. Aceasta atrage după sine surpări de maluri și de taluzuri construite de om (de exemplu la terasamente feroviare) și tasări. De asemenea, transportul subteran de materiale duce la formarea în adânc a unor cavități care, mărindu-se cu timpul, provoacă surpări cu apariția la suprafață a unor forme negative de felul pâlniilor de sufoziune. și în general a unor microforme de relief deosebite de ale tuturor celorlalte categorii de pornituri, asemănătoare în unele privințe celor carstice (Tufescu, 1966).

Rocile care favorizează sufoziunea sunt cele friabile, poroase și relativ permeabile. în această categorie intră în mod deosebit loessul, argilele cu un anumit procent de nisip, aluviunile fine ce cuprind și nisip, pătura de alterări care de asemenea are un anumit grad de permeabilitate. Chiar în conglomeratele mărunte apare un fel de sufoziune, aici intervenind și dizolvarea cimentului dintre elemente. Grosimea stratului de rocă are importanță pentru amploarea fenomenului sufozional (Rădoane, 2001).

Dezvoltarea sufoziunii depinde și de pantă, de roca de bază peste care se află pătura friabilă și, într-o relativă măsură, de nuanța climatică. în ceea ce privește panta, sufoziunea se produce pe terenuri cu înclinări generale mici; la înclinări mari apar fenomene bruște, inclusiv torențialitate de suprafață, însa nu proceselor sufozionale (Posea, 1976).

Roca de bază favorizează sufoziunea când e impermeabilă, dar ușor înclinată pentru a facilita un drenaj activ. Rocile permeabile, cum ar fi nisipul sau pietrișurile, provoacă sufoziuni, uneori foarte accelerate; în acest ultim caz, oscilațiile pe verticală ale pânzei freatice joacă un rol deosebit.

Procesul este activ la ploi, când unele din aceste tunele se pot astupa prin prăbușiri, dar se pot apoi destupa, datorită creșterii presiunii apei acumulate în spate; în aceste cazuri au loc izbucniri cu efecte mecanice și mai puternice. Când ploaia încetează și apa din tunelele subterane nu le mai

Fig.1. Doline de sufoziune (Posea, 1976)

poate umple complet, atunci golurile rămase în spate execută o acțiune de sugere a apei și a particulelor de deasupra, provocînd mișcări mai rapide pe anumite aliniamente verticale. Apar deschideri către suprafață, sub forma unor puțuri înguste, denumite uneori hornuri de sufoziune La suprafață, procesul dă naștere unor pâlnii sau doline de sufoziune (Fig.1).

Acest proces se evidențiază în zona Râpei Roșii cu precădere în partea stângă a sa (Foto.5 ) unde apare foarte bine reprezentată în peisaj, atât prin zona de desprindere sau suprafața drenată, cât și prin celelalte două elemente: rigola sufozională aflată în prelungire și pâlnia de sufoziune, care mărginește forma creată. Aflată la periferie, această suprafață sufozională indică o aparentă marginalizare a procesului sufoziunii, însă s-a dovedit că aceasta se află la baza întregilor procese erozionale.

Totuși geneza acestei suprafețe poate fi comună cu cea formată în urma procesului de alunecare, adică faza de început în care s-a format râpa. Chiar dacă au avut moduri de formare diferite, totuși au evoluat aproximativ în aceleași condișii climatic și pedologice.

2.3.1.3 Alunecările de teren

Cunoscute în bibliografia străină sub denumirile de glissement sau landslides sunt porniturile cele mai răspîndite la latitudinea țării noastre. Ele desfigurează povârnișurile ținuturilor deluroase și muntoase într-o măsură tot atât de mare ca și torenții, dar spre deosebire de aceștia alunecările se produc mai pe neașteptate — întrucât pregătirea procesului se face pe ascuns în adânc, îngreunând posibilitatea de prevenire și având ca rezultat pagube mai mari (Tufescu, 1966).

Alunecarea de fapt începe printr-un moment de declanșare. Aceasta are loc în partea sa superioară unde, pe linia unor crăpături mai vechi, se produce o rupere a masei, care pornește spre aval. Alteori, începutul alunecării se face dinspre bază, după care urmează și desprinderea din partea superioară. Acest caz este mai frecvent la alunecările impuse de pânzele subterane. Declanșarea și dezlănțuirea alunecărilor puternice poate fi însoțită de dărâmături și zgomote puternice. După aceste momente, urmează o deplasare liniștită, când masa materialelor alunecă încet, dar cu viteze foarte diferite, în funcție de îmbibarea cu apă, de greutatea locală, aceasta făcând ca structura și unitatea masei alunecate să se piardă (Posea, 1976).

Atunci când, cantitatea de apă liberă este suficientă (peste limita inferioară de plasticitate), presiunea exercitată de către aceasta la nivelul porilor duce la distrugerea gradată a coeziunii dintre particule și, simultan, are loc creșterea deformărilor, ireversibilă (depășirea stressului la forfecare) concretizându-se prin realizarea unei suprafațe prag – suprafața de alunecare. În acest moment se trece la mișcarea de alunecare (Surdeanu, 1998).

Alunecarea de teren este definită de o serie de componente principale, care dau specificitate acestui fenomen. Primul element al unei alunecări îl constituie nișa sau râpa de alunecare (de desprindere), formată pe locul desprinderii alunecării și care apare în relief sub forma unui perete abrupt, arcuit, rectiliniu sau frânt.

Al doilea element principal, ca formă, după râpa de desprindere, îl constituie corpul alunecării. El se deplasează în cadrul unui jgheab de alunecare, mărginit pe laturi de abrupturl dispuse longitudinal; baza acestuia poartă denumirea de “pat de alunecare” care este format totdeauna din argilă in stare plastică.

Corpul alunecării prezintă forme și mărimi dintre cele mai diferite. Aspectele cele mai generale sînt: microformele, ce apar pe corpul propriu-zis, și partea terminală, cunoscută sub numele de fruntea alunecării. Microformele mai caracteristice sunt: ondulări sau zbârcituri longitudinale și transversale, excavațiuni lacustre temporare, crăpături, trepte, brazde etc.

Fruntea alunecării este partea terminală, care se oprește fie pe pantă, fie pe un loc neted, terasă sau luncă. Ea apare mai înălțată decît regiunile din jur și adesea lățită ca un con de îm-prăștiere. Cînd viteza de curgere și masa alunecată au fost mari, se poate ca fruntea să bareze albia unui rîu, trecînd chiar pe malul celălalt unde urcă sub forma unui val, denumit uneori val de refulare (Rădoane, 2001)

Alunecările de teren din arealul Râpa Roșie (Foto.1) sunt destul de evidente, ceea ce i-a determinat pe unii cercetători să afirme că aceasta s-ar fi format pe baza unui astfel de proces de mari proporții. Se remarcă în peisaj toate componentele unei alunecări. Alunecarea reprezintă procesul cadru pentru celelalte manifestări de modelare a spațiului. Chiar dacă nu acționează cu o mare intensitate alunecarea poate îmbrăca forma creepului, care reprezintă suma unei infinități de mișcări foarte scurte, separate prin staționări prelungite, pe care le execută fiecare particulă a păturii de alterare (Posea, 1976), sau a rostogolirilor de particule, diferite de creeping prin viteza mai mare de manifestare.

Foto.1. Alunecare de teren în zona Râpei Roșii. 1 Râpa de desprindere; 2 Corpul alunecării; 3 Fruntea alunecării

2.3.2 Modelarea cu ajutorul apelor curgătoare

Prin „ape curgătoare" se înțelege, obișnuit, orice organism hidrologic, indiferent de mărimea lui, care se realizează printr-o scurgere unitară, concentrată pe o fâșie îngustă de teren, denumită talveg, albie, vale. Apele curgătoare pot fi permanente (pâraie, râuri, fluvii), semi-permanente (pâraie, ueduri) și temporare (șiroaie, torenți, ueduri). în geomorfologie se întrebuințează adesea denumirea de organism iluvmtil pentru toate formele indicate mai sus, iar acțiunea lor este generalizată prin expresia „eroziune fluviatilă" indiferent că e vorba de eroziune propriu-zisă sau de transport și acumulare (Posea, 1976).

Modelarea este determinată de anumite condiții specifice, care contribuie decisiv la amplificarea fenomenului de degradare prin aportul apelor curgătoare. Dintre acestea se poate aminti relieful, determinant prin fragmentarea orizontală și vertical, condițiile de pantă (în special înclinarea și lungimea acestora), condițiile de rocă și sol evidențiate în special prin aportul de argilă și humus, rolul vegetației de “control” al infiltrației apei în sol, infiltrația propriu-zisă a apei și scuregerea de suprafață, care se traduce prin diferite forme torențiale mai mult sau mai puțin evidențiate în relief (Tufescu, 1966).

2.3.2.1 Șiroirea

Scurgerile temporare îmbracă formă de pânze (sheet-wash) sau scurgere difuză, pînă la scurgeri dintre cele mai concentrate — torenți. între aceste două categorii extreme (pânze și torenți) se intercalează forme de tranziție, cunoscute sub numele de șiroaie, alteori de scurgere „concentrată". Șiroirea se poate face sub forma unor multiple firicele de apă, A unor șuvițe sau curenți, cei mai puternici fiind denumiți și șuvoaie. Aceștia derivă totdeauna dintr-o scurgere în pînze, care se canalizează pe locurile mai joase ale terenului (Posea, 1976).

Întrucât în curgerea ei apa târăște și firicele de nisip, bulgărași mai întăriți de pământ sau chiar pietricele, acestea contribuie la rândul lor la mărirea forței de eroziune a șuvoiului, lovind și desfăcând alte particule. în felul acesta iau naștere rigolele de șiroire despărțite între ele prin mici culmi lățite la același nivel, ce nu este decât planul pe care s-a produs un timp oarecare spălarea în pînză a terenului. Pe fundul rigolelor se observă un mic pat de mâl, alcătuit din depunerea materialului purtat de scurgere și care rămâne pe loc la încetarea acesteia. La capătul inferior al rigolei se văd de asemenea depuneri mai proeminente sau mai ascuțite după roca din care este format povîrnișul, mai nisipoasă ori mai argiloasă (Tufescu, 1966).

După permanența și dimensiunile formelor create de șiroire, acestea se clasifică în: rigole, ravene și ogașe. în natură există o tranziție aproape de nedelimitat între aceste forme, unele dezvoltându-se din altele, dar existând cazuri cînd formele mai mari, cum ar fi ogașul, pot să apară deodată, în urma unei singure ploi (Josan, 1986).

Rigola reprezintă forma elementară, cea mai simplă, la care dă naștere acțiunea de șiroire. Este un șănțuleț adânc de câțiva cm și cu o lățime ceva mai mare decât adâncimea. Specific este faptul că aceste șănțulețe apar în grupuri paralele unele cu altele și totdeauna perpendiculare pe curbele de nivel, în general, ele își schimbă poziția de la o ploaie la alta sau chiar în cursul unei aceleiași ploi (Posea, 1976).

Pe povârnișuri mai puternic înclinate și în anumite condiții de rocă (mai tare și cu impermeabilitate mai accentuată, cum sânt marnele), iau naștere niște forme caracteristice de șiroire cunoscute sub denumirea de piramide de pământ. Asemenea forme se văd în marnele roșietice de lângă Berevoiești pe valea Ialomiței, unde acestea formează povârnișuri cu înclinare de 45°. Pe alocuri se observă ca forme, accesorii înguste, hornuri sufozionale și capete de hrube subterane. Cele prezente în zona de studiu (Foto.2), situate în special în partea superioară a Râpei Roșii sunt mult mai ample, dând naștere formelor celebre: piramide de pământ, turnuri etc.

Foto.2. Râpa Roșie. Rigolele din nivelul superior

2.3.2.2 Ravenarea

Conform definiției date de către Tufescu în anul 1966, ravena (Fig.2) reprezintă o fază mai înaintată în eroziunea de adâncime. Convențional se consideră că ea începe de la 3 m adâncime, adică de acolo unde ogașul a străbătut întreaga pătură de sol și pătrunde în rocă, și poate ajunge la câteva zeci de metri adâncime.

Ravenele sânt specifice climatelor cu două anotimpuri și regiunilor temperate dezgolite total sau parțial. Ele sânt, de asemenea, specifice bazinetelor superioare ale văilor, contribuind la realizarea așa-numitei eroziuni de obârșie. Pe solurile argiloase și mai ales pe argilele sărate ele se dezvoltă într-o mare densitate, scrijelind terenul la tot pasul și formând badlands-uri (Posea,1976).

Fig.2. Schița de definire a unei ravene (Rădoane, 1999)

Procesele din categoriaravenărilor sunt mai reduse decât cele legate de șiroire la nivelul Râpei Roșii, din cauza pantei accentuate. Totuși s-au format unele în zona de depunere a materialului erodat (Foto.3). Acestea se impun în relief prin adâncimi mari, putându-se transforma în adevărate organisme torențiale în cazul unor unui aport însemnat de precipitații și al eroziunii.

Foto.3. Ravenă în partea inferioară a Râpei Roșii (Putan, 2009)

Capitolul 3

Caracteristici geografice ale Râpei Roșii

3.1Așezare și limite geografice

Componentă a Podișului Secașelor, Râpa Roșie este situată în partea de sud vest a acestui areal geografic. La rândul său, Podișul Secașelor este parte integrantă a spațiului intracarpatic al Depresiunii Colinare a Transilvaniei. Acesta este împărțit în trei subunități majore: Podișul Secașului Mic, Podisul Intersecașe și Podișul Secașului Mare, prima în extremitatea estică și nord estică, cea de-a doua în partea centrală, iar ultima în zona vestică și sud vestică.

Podișul Secașelor este situat mai exact în partea de sud-vest a Dealurilor Târnavei Mici, apărând oarecum suspendat față de regiunile mai joase din jur, și anume: culoarele de vale ale Târnavei Mari, Târnavei și Mureșului spre nord și nord-vest, largile văi ale Visei în est și Sebeșului în vest (Gografia României, III, 1987). Discutabilă a fost doar limita sudică, unii geografi precum T. Morariu în anul 1961 și V. Mihăilescu în anul 1966, intercalând între valea Secașului Mare și Munții Cindrelului Depresiunea Apoaldelor, separată recent ca subunitate aparte sub numele de Culoarul Apoldului (Geografia României, I, 1983).

Râpa Roșie (Fig.3) este parte componentă a subunității Podișului Secașului Mare, situându-se la cca 3 km nord-est de municipiul Sebeș pe drumul județean ce leagă această localitate de satul Daia Română în partea de nord. După ultima casă (înainte de podul de peste râul Secaș) se desface un drum comunal ce se îndreaptă spre stânga (nord). Se urmează acest drum circa 1 km, apoi la dreapta un drum de pământ (accesibil pentru mașină pe timp uscat) până la marginea râului. Se trece podul apoi se urcă plaiul dezgolit ce urcă până la marile rupturi ce se află în față. Această ruptură este de altfel vizibilă și de pe DN 1 Sibiu-Cluj Napoca, dinainte de Sebeș și mult după trecerea prin oraș, atrăgând atenția mai ales în orele de după amiază, când soarele, care o bate din plin, îi relevă culoarea intens roșie.

Dintre reperele fizico-geografice ce definesc poziția acestei suprafețe cele mai evidente sunt: malul drept al Râului Secașul Mare, aproape de confluența acestuia cu Râul Sebeș, și dealul Plășii cu o altitudine ce depășește cu puțin valoarea de 500 metri (507 m).

Localizarea în cadrul sistemului Gauss-Kruger, este dată de următoarele coordonate geografice: 450 60’ latitudine nordică și 230 35’ longitudine estică, ceea ce o încadrează aproape în centrul țării. În cadrul județului Alba aceasta are o poziție centrală, central-sudică fiind drenată de valea Sebeșului, fiind situată la o distanță de aproximativ 10 km față de reședința acestui județ, municipiul Alba Iulia.

Fig.3 Localizarea Râpei Roșii A.România; B. Podișul Secașelor; C.Râpa Roșie (MNT); D Râpa Roșie (foto)

3.2 Geneză și evoluție

Geneza sa, a produs controverse între cercetătătorii care au studiat râpa, aceștia lansând mai multe ipoteze ale modului de formare și al evoluției ulterioare. Unii autori consideră că la baza genezei râpei ar sta o râpă torențială, sau cu alte cuvinte un bazin de recepție al unui organism torențial de mărimi apreciabile, situat pe malul drept al Secașului Mare, fiind totodată un afluent al acestuia. Altă ipoteză susține că la origine ar fi fost o râpă de desprindere a unei alunecări de teren de mare impact. Un studiu mai recent afirmă că aceasta ar fi evoluat dintr-o ravenă instalată pe traiectoria pârâului ce se află situat chiar la baza acesteia (Fleacă, 2006).

Foto.4. Vedere de ansamblu a Râpei Roșii. 1 Suprafață de desprindere; 2 Masa alunecată;

3 Pârâul actual

Cea mai elaborată ipoteză este aceea care susține existența unei alunecări inițiale de o mare anvergură, generată de instabilitatea generală a versantului, ca urmare a eroziunii fluviatile exercitate la baza versantului de către râul Secaș.

Teoria aceasta este susținută de două elemente ce se impun în peisaj, primul ar fi reprezentat de apariția liniei de „izvoare de pantă” din zona de desprindere a masei rezultate în urma alunecării, iar celălalt element observându-se în accentuarea amplitudinii de meandrare a Secașului în zona corespunzătoare râpei, aceasta reliefând tendința râului de a relua vechiul curs.. Suprafața aproape orizontală a porțiunii în care are loc alunecarea are relativ aceeași altitudine cu terasa inferioară a Secașului, aceea cuprinsă între 7 și 12 m. De aici se poate trage concluzia că alunecarea este anterioară detașării sub aspect geomorfologic a acestei terase.

La finalul eroziunii, actualul pârâu (Foto.4), cu un evident caracter torențial, se istalează inițial ca o „rigolă marginală” a masei alunecate și apoi își conectează profilul longitudinal la un nivel de bază ce corespunde celui reprezentat de râul Secaș. Această racordare s-a făcut într-un interval relativ scurt de timp, dacă ar fi să luăm în calcul friabilitatea rocilor și vulnerabilitatea acestora în urma alunecării. Pârâul din fața râpei acționează asupra acesteia prin procese de modelare, dintre care cel mai reprezentativ pentru acest perimetru fiind sufoziunea determinată de dinamica apei, proces ce imprimă spațiului aferent un caracter progresiv (Preda, 1981).

Procesul de sufoziune este determinat de valoriile medii ale cuarțului din masa gresiilor cuarțo-argiloase care au ponderea cea mai ridicată. Acestea determină pori care permit antrenarea particulelor de argilă. Comparând valorile prezenței cuarțului în structura petrografică cu cele limită necesare producerii fenomenului sufoziunii se observă o compatibilitate între cele două aspecte, ceea ce generează intensitatea acestui proces.

Actualitatea acestui proces este indicată de prezența în cadrul versantului sudic al unuia dintre contraforții râpei unei noi văi sufozinale aflate în plină evoluție.

Un alt fenomen bine evidențiat este cel de levigare a formațiunilor fine ce formarea canalelor de drenaj. Acest proces este susținut de suprafața de denudare semicirculară cu un diametru de 10 m, ce facilitează pătrunderea apelor în interiorul masivului.

În zona acoperită cu vegetație situată la circa 4 m în aval de zona propriu-zisă, unde terenul a suportat tasări încep să apară în relief pâlnii sufozionale (Foto.5) rezultate în urma prăbușirii plafonului canalului subteran datorită incompatibilității dintre secțiunea transversală și grosimea stratului situat în partea superioară. Prin contopirea acestor pâlnii se formează adevărate rigole de sufoziune, care stau la baza întregilor procese erozionale ce acționează asupra întregului perimetru al Râpei Roșii.

Foto.5. Formarea unei noi văi sufozionale în perimetrul Râpei Roșii 1 Suprafață semicirculară denudată; 2 Rigolă sufozională; 3 Pâlnie de sufoziune (www.govoyage.ro /poze-romania/Poze-Rapa-Rosie)

Actualele văi formate ce fragmentează râpa prin morfologia lor, permit o recunoaștere a modelului descris din care acestea au evoluat. Acestea dau impresia unor abrupturi, evidențiindu-se foarte bine la nivelul peisajului (Foto.6).

Fig 6 Vale torențială care fragmentează Râpa Roșie. Bazin de recepție

3.3 Geologia

Contextul general în care s-a dezvoltat Râpa Roșie este strâns legat de dezvoltarea Depresiunii Colinare a Transilvaniei în general și a Podișului Secașelor în special. Încadrată atât de Munții Apuseni și Carpații Meridionalii cât și cei Orientali, Munții Perșani având un aport însemnat, depresiunea a evoluat prin aportul sedimentelor „erodata de pe blocuri” (Ciupagea, Paucă, Ichim, 1970) și transportate de râurile ce coboară din aceste masive și grupe montane. Depuse peste un soclu cristalin ce conține foarmațiuni prelaramice dezvoltate în Permian, Liasic și Cretacic superior, formațiunile sedimentare au vârstă sarmațiană, badeniană și panoniană.

Podișul Secașelor prezintă un fundament ce aparține cristalinului de epizonă, scufundat mai puternic în vest și sud-est. Formațiunile sedimentare terțiare ating grosimi apreciabile, în cadrul lor remarcându-se faciesul lagunar tortonian reprezentat de gipsuri și marne salifere (Geografia României, I, 1983). Cuaternarul este constituit din depozite de terasă și aluviunile din lungul râurilor. Tectonic, regiunea se caracterizează prin fascicule de cute majore întretăiate, alături de strate necutate ce înclină înspre interiorul Depresiunii Colinare a Transilvaniei.

Întregul complex al versantului drept al văii Secașului, în zona Sebeș-Lancrăm este afecat de o serie de forme de eroziune denumite „râpe”, fiecare cu un grad mai ridicat sau mai scăzut al eroziunii, dintre acestea remarcându-se Rpa Roșie, ca fiind cea mai bine conturată sub aspect geomorfologic. Aceasta are o lungime de 800 de m, lățimea de 150 m și înălțimea de 125 m, având ca forme reprezentative piramidele dăltuite în argile și conglomerate sub acțiunea de șiroire a apei (Moraru, Bogdan, Maier, 1980).

Râpa Roșie se dezvoltă într-un pachet de roci detritice, ușor cimentate, constituit în principal din gresii friabile, cuarțo-argiloase, roșcate, cu intercalații de strate argiloase roșii și cenușii-verzui. Frecvent apar bancuri decimetrice de microconglomerate sau chiar conglomerate cu elemente de cuarț și cuarțite albe, roșii sau cenușii-negricioase, micașisturi, porfirite, diabaze, jaspuri și mai rar calcare cenușii, prinse într-o matrice argiloasă și având cimentul carbonatic.

Formațiuniile sedimentare neozoice divers colorate, de la roșu și cărămiziu spre gălbui și chiar violaceu, sunt reprezentate de: pietrișuri, conglomerate, gresii, marne, argile și nisipuri, viu colorate. Predominante sunt însă gresiile, care se dezagregă din pricina liantului slab argilos, transformându-se astfel în pietrișuri. Cele mai vechi depozite au fost determinate cu ajutorul resturilor fosilifere întâlnite, întâlnite în compziția conglomeratelor eocene ce s-au depus acum circa 54 milioane de ani în urmă. Culoarea roșiatică este estimată a fi depusă cu 38 milioane de ani în urmă în epoca oligocenă, iar marnele cenușii-albicioase datează din miocen inferior, adică acum 23 milioane de ani.

Vârsta acestor depozite cutate într-un larg anticlinal al cărui ax este vizibil în partea centrală a râpei, nu poate fi cunoscută cu precizie din cauza lipsei doveziilor paleontologice.

Totuși întâlnirea în rândul elementelor conglomeretelor a unor calcare cu numuliți de vârstă eocenă (priabonian) și raporturile stratigrafice cu marnele cenușii miocen inferioare au condus la atribuirea vârstei oligocene întregului pachet dentritic (Preda, 1981).

Scoase în relief de către procesele erozionale, zonele cu grad de cimentare mai ridicat din cadrul conglomeratelor și microconglomeratelor pun în evidență o structură încrucișată tipică, prin forma lenticulară a acestor strate care reprezintă de fapt laminele oblice ale unei sedimentări cu caracter fluviatil. Asemenea structuri au fost observate și la scară mică în unele gresii prin diseminarea preferențială a granulelor de material argilos.

În cadrul analizei litofaciale a depozitelor în care se dezvoltă Râpa Roșie, s-au pus în evidență atât parametrii distribuției fracțiunilor granulometrice în principalii termeni constituenți, cât și indicii de formă și funcționali rezultați în urma prelucrării statistice a măsurătorilor morfometrice executate pe elementele de cuarț din clasa 35-50 mm.

Corelarea datelor de observație directă cu rezultatele analizei litofaciale presupune, în general, existența unui mediu de eroziune cu ape relativ agitate, din care fracțiuniile fine au fost parțial îndepărtate, formându-se astfel roci cu grad ridicat de maturizare și bine sortate.

Apariția unor secvențe cu ape foarte agitate și variații importante ale vitezei de transport, care au facilitat depunerea termenilor cu granulometrie grosieră, slab sortați și slab dezvoltați, ca și a celor în care s-au depus stratele argiloase ce presupun condiții diametral opuse, conduc la ideea unei instabilități specifice sedimentării în mediul continental, probabil fluvio-lacustru, cu transport torențial pe distanțe relativ scurte.

3.4 Solurile

Tipurile de sol din aceast perimetru sunt un indicator pentru formele inedite rezultate prin diferitele procese geomorfologice ce au acționat în diferite perioade. Prezența sau lipsa acestuia, grosimea stratului de sol sau pur și simplu compoziția pe care acesta o are pot duce la o ameliorare sau la o intensificare a proceselor erozionale.

La nivelul Depresiunii Transilvaniei se ramarcă o compoziție variată a solurilor, cuprinzând mai multe tipuri genetice, debutând cu soluri din categoria cernoziomurilor levigate bogate în humus și cu fertilitate ridicată, întâlnite în special în Câmpia Transilvaniei, soluri argiluviale, soluri brune și soluri brune acide (cambice) răspândite pe tot cuprinsul depresiunii.

Solurile Podișului Secașelor reprezintă de asemenea o mare varietate genetică. Mai răspândite sunt solurile brune argiluviale, brune eu-mezobazice și brune luvice pe interfluviul principal, alături de care apar soluri ceroziomoide, cunoscute și sub numele de cernoziomuri levigate tip „Secaș”. Acest tip de sol este caracteristic bazinului Secașului Mic, fiind rezultat al acțiunii vegetației de pădure și apoi ierboase, instalata din pricina defrișărilor. O largă răspândire prezintă și solurile negre climo-hidromorfe întâlnite în asociații cu solurile cernoziomoide și brune molice, precum și cu pseudorendzidele legate de substratul argilo-marnos (Geografia României, III, 1987).

În lunciile mai largi s-au format soluri aluviale, care pe alocuri sunt slab salinizate, ca urmare a spălării unor depozite marnoase cu intercalații de săruri. Fertilitatea acestora este în general medie, semnalându-se pe porțiuni, unele aspecte negative care limitează utilitatea lor agricolă (eroziunea accelerată pe pante înclinate, salinizări, înmlăștiniri, alunecări de teren), care impun lucrări ameliorative (M. Stroia, 1983).

Pe suprafața aferentă Râpei Roșii, cele mai reprezentative soluri sunt cele din clasa cernoziomului, și anume cernoziomuri levigate, întâlnite în special deasupra suprafeței propriu-zise a râpei. Acestea au o tentă roșiatică, armonizându-se perfect cu nuanța roșiatică a suprafeței de rocă, „dezvelită” de patura de sol.

De o parte și de alta a arealului solurile specifice sunt cele brune de pădure și regosolurile. Prin definiție, regosolurile sunt soluri în stare incipientă de formare, dezvoltate pe depozite sedimentare afânate sau slab consolidate din categoria: nisipurilor, loessurilor, argilelor sau marnelor. Aceste regosoluri sunt asociate adesea cu pseudorenzidele, fiind dezvoltate pe rocile carbonatice care formează substratul geologic al Râpei Roșii: marne, marne argiloase, argile marnoase.

În zona de luncă a râului Secașul Mare s-au dezvoltat soluri aluviale datorită umidității freatice permanente și a acțiunii de modelare pe care acest râu o exercită asupra arealului învecinat.

3.5 Clima

Un aport foarte mare asupra reliefului rezultat îl au și factorii climatici, aceștia având de data aceasta rol de agenți ai modelării, față de celelalte elemente de până acum care îndeplineau doar rol de factori generali esențiali și de elemente „modelate”. Elementele climatice indiferent de intensitatea acestora sau de forma pe care o îmbracă au contribuit treptat la crearea unei zone unice în țară prin amploarea fenomenelor la o scară atât de redusă. Dintre factorii determinanți se pot aminti: precipitațiile, temperaturile în funcție de anotimp, ce au generat adesea cicluri gelive, importante în procesul de dezagregare a rocilor, vânturile ce au contribuit la modelarea subaeriană. Aceștia sunt cei mai importanți factorii, însă nu sunt singurii, asupra perimetrului Râpei Roșii acționând și alții care au modelat și vor modela și în continuare acest areal.

Privind în context general, poziția geografică a zonei studiate este cea care oferă o încadrare într-un anumit tip de climat caracterizat de anumite influențe și trăsături, astfel situarea în interiorul lanțului carpatic oferă acestei zone un climat de adăpost, ferit în mare parte de masele de aer ce generează fie o climă mai umedă fie una de tip continental excesiv. Pornind de la cadrul general reprezentat de Depresiunea Colinară a Transilvaniei se poate observa unele trăsături climatice unice la nivelul întregii țări deoarece aceasta beneficiază de o favorabilitate sub acest aspect. Clima acestei unități este temperat-continentală de tranziție. Totuși, altitudinea a impus etajarea elementelor climatice; acestea se includ etajului colinar înalt, cu temperaturi de 6-8°C și precipitații de 700-1000 mm/an în zonele piemontane și temperaturi de 8-90C și precipitații de 500-700 mm/an în arealele mai joase.

La nivelul Podișului Secașelor se observă caracteristici ce se diferențiază puțin de cele generale ale întregii depresiuni , deoarece beneficiază de un context particular oferit de prezența unitățiilor învecinate, în special Carpații Meridionali, Munții Apuseni și culoarul Mureșului. Astfel, temperature medie multianuală este cuprinsă între 8.50C în sud și și 9.20C în nord și nord vest, cea mai mare parte a teritoriului fiind inclusă în izoterma de 90C. În luna iulie se înregistrează valori medii de 19-200C, iar în luna ianuarie acestea ating -3…-3.50C. Primul îngheț se produce la mijlocul lunii octombrie, iar cel mai târziu pe la mijlocul lunii aprilie. Prin urmare, într-o lungă perioadă de timp 180-190 de zile nu se produc înghețuri făcând posibilă cultivarea majorității plantelor. Regimul ploilor marchează în general un caracter torențial, majoritatea precipitațiilor căzând vara, în luna iunie, iarna înregistrându-se doar 30 de zile cu ninsoare.. Cantitățiile medii, în general reduse sunt cuprinse între 515 mm în nord și 600 în sud și est. Aceste valori ale preciăitațiilor pot fi depășite local datorită vânturilor cu caracter foehnal și circulației atmosferice. Vânturile care caracterizează Podișul Secașelor sunt cele venite dinspre Oceanul Atlantic, ce pătrund pe culoarul Mureșului (Geografia României, III, 1987).

În general, clima Podișului Secașelor este cea specifică dealurilor și platourilor joase ale Transilvaniei, însă cu o repartiție mai neuniformă a elementelor climatice, cu creșteri bruște ale temperaturii aerului, predominanța timpului senn și scăderea accentuată a precipitațiilor trădând de altfel evidentele influențe foehnale ce sunt specifice vestului Munțiilor Apuseni, cu precădere culoarului Mureșului.

La nivel local, elementele climatice ce definesc Râpa Roșie sunt cele specifice pentru municipiul Sebeș-Alba, oraș situat în partea centrală a țării și în sud-vestul Podișului Secașelor, la o altitudine a stației de 253 m altitudine. Având la dispoziție o stație meteo în imediata apropiere, se poate afirma cu exactitate valorile reale ale diferiților indici climatici.

Temperatura aerului (Fig.4) la această stație înregistrează valoarea anuală de 9.30C, valoare apropiată de media națională. Cele mai coborâte temperaturi se înregistrează în luna ianuarie, variațiile medii încardrându-se în jurul valorii de -30C. Valoarea minimă absolută înregistrată la stația Sebeș-Alba a fost de -33.90C în luna ianuarie a anului 1963 (Buza, 1985). Cele mai ridicate temperaturi se înregistrează sub influența maselor de aer tropical, ce au un aport ridicat în luniile iulie și august. Valoarea maxima absolută la această stație a fost de 37.70C, pe data de 12 august 1971 (Morariu, Bogdan, Maier, 1980). Dintre indicii temperaturii se mai pot aminti: zilele de iarnă, cu temperatură maximă sub 00C, ce se desfășoară între luniile noiembrie și martie, în număr de 28.4; zilele cu îngheț, cu temperatură minimă de 00C, produse în intervalul septembrie-aprilie, în număr de117.3; zilele de vară cu valori maxime mai mari sau egale cu 250C o medie de 82,3 zile și zilele tropicale cu temperatură maximă mai mare sau egală cu 300C, o medie de 19.8 zile.

Fig.4. Temperatura lunară multianuală a aerului la stația Sebeș (Clima RSR, 1960)

Umezeala aerului are valorii medii anuale situate între valorile de 75-80%, de aceasta depinzând și regimul nebulozității atmosferice care are valori sub 5,5 zecimi, corespunzătoare umezelii aerului de 75%, și mai mari de 6,5% zecimi, curespunzătoare umezelii relative de peste 86%. Zilele cu cer senin la stația Sebeș sunt în medie de 56,3, cele cu ceață de 10,6 iar cele cu cer acoperit au o medie de 107,4 (Morariu, Bogdan, Maier, 1980).

Precipitațiile atmosferice (Fig.5) înregistrează nivelul mediu de 568,7 mm/an, datorită atât influențelor circulației nord-estice cât și a procesului de foehnizare. Valorile minime înregistrate într-un an au fost de 442,2 mm iar cele maxime de 652 mm. Valorile maxime la nivelul unei luni au fost de 83,4 mm în luna iunie, iar cele mai mici în luna februarie, 23 mm. Cantitățiile maxime de precipitații căzute în 24 de ore au fost de 60 mm la data de 11 mai 1914 (Morariu, Bogdan, Maier, 1980). Dintre particularitățiile precipitațiilor solide se remarcă o persistență a stratului de zăpadă de 44,7 zile, iar grosimea medie a acestuia atinge valori de 35-40 cm.

Fig.5. Graficul precipitațiilor lunare multianuale la stația Sebeș (Clima RSR, 1960)

Vântul (Fig.6) reprezintă elementul climatic ce reflectă cel mai fidel influența circulației generale a atmosferei. Astfel la Sebeș predomină circulația de sud-vest, cu o pondere de 22,1%, iar cele N și NE cu peste 10%. Calmul atmosferic în această regiune se încadrează în limita valorii de 56%. Viteza medie anuală a vîntului atinge nivelul de 5,8 m/s.

Fig.6. Viteza și frecvența vântului la stația Sebeș (Clima RSR, 1960)

Înghețul este fenomenul de iarnă de cea mai mare însemnătate, fiind influențat de circulația generală a atmosferei. Se remarcă la nivelul arealului studiat trăsături ce sunt definitorii și la acest capitol. Astfel primul îngheț se produce în jurul zilei de 11 octombrie, iar cel mai târziu în jurul zilei de 16 aprilie. Durata intervalului fără îngheț este de circa 170 de zile.

3.6 Hidrografia

Chiar dacă nu prezintă o importanță majoră, este foarte important să se prezinte și acest aspect al hidrografiei, deoarece una din teoriile de geneză a Râpei Roșii afirmă că aceasta ar fi avut ca factor esențial al apariției și evoluției ulterioare un torent, afluent de dreapta al râului Secașul Mare. În acest context am ales să prezint cele mai importante râuri ce interacționează cu acest râu și cele cu caracter de reper pentru Râpa Roșie, și anume râul Mureș pentru care Secașul Mare este afluent de rang II și râul Sebeș, ca și colector al acestei ape curgătoare, Secașul Mare, Secașul Mic și Visa

Mureșul izvorăște din masivul Hășmașu Mare și se varsă în râul Tisa pe teritoriul Ungariei. Are o lungime de 761 km. Pornește din Carpații Orientali, traversează Depresiunea Giurgeului și defileul Toplița-Deda, străbate Depresiunea Transilvaniei unde separă Podișul Târnavelor de Câmpia Transilvaniei, traversează culoarul Alba Iulia-Turda, despărțind apoi Apusenii de Munții Poiana Ruscă. Parcurge apoi Dealurile și Câmpia de Vest apoi marchează frontiera româno-ungară pe o distanță de 22.3 km. Dintre cei mai importanți afluenți amintim: Târnavele reunite la Blaj, Arieșul, Ampoiul, Sebeșul, Streiul etc. Acesta are un debit mediu la Alba-Iulia de 103,2 m3/s. Cele mai importante scurgeri se realizează la începutul primăverii. Un elemet important este numărul de terase pe care acesta le-a dezvoltat, acestea fiind în număr de opt: 2-3 m, 8-12 m, 18-25 m, 30-40 m, 50-60 m, 75-85 m, 90-120 m, și 140-150 m (Ujvari, 1972).

Sebeșul este un râu tipic de munte, cu izvoarele în etajul subalpin, pe versantul sudic al culmii Cindrel – Frumoasa, în apropiere de curmătura Șteflești, având o lungime de 93 km și o suprafață a bazinului de 1289 km2. De la izvoare și până la vărsarea în Lacul Oașa, pe o distanță de 22 km, poartă numele de Frumoasa, străbătând la început o vale relativ largă cu numeroase meandre. De la confluența cu pârâul Tărtărău, lung de numai 6 km, Frumoasa își îndreaptă cursul direct spre nord, valea se îngustează foarte mult făcând o serie de cotituri. Înainte de vărsarea în Lacul Oașa, Frumoasa primește pe dreapta pârâul Curpătu, lung de 8 km. Sebeșul își dobândește cei mai mulți afluenți din Munții Cindrel: Cibanul, Bistra, Dobra, Nedeiul și Bredețelul. Din Munții Șureanu coboară Prigoana, Șușul, Gâlceagul, Pârâul Groșeștilor, Valea Mirașului, Valea Mărtiniei, Valea Beiului și Răchita. După ieșirea din munți, în largul culoar depresionar al Apoldului, Sebeșul primește pe dreapta cel mai important afluent al său, râul Secașul Mare (Buza, 1985). Debitul mediu înregistrat de acest râu, la Petrești (3 km de municipiul Sebeș) atinge valori medii cuprinse între 150-180 m3/s (Buza, Hozoc, 1985).

Secașul Mare (Foto.7) este principalul afluent de dreapta al Sebeșului, având o lungime totală de 42 km și o suprafață a bazinului de 566 km2.. Acesta are o vale lungă și un debit mediu de 0.8 m3/s, ceea ce permite realizarea de irigații. Prezintă un număr total de șase terase pe ambele maluri ale sale, cele de pe partea dreaptă fiind mai dezvoltate (Geografia României, III, 1987).

Foto.7. Secașul Mare (www.govoyage.ro /poze-romania/Poze-Rapa-Rosie)

Secașul Mic este un afluent al Târnavei, care curge în parea nordică a Podișului Târnavelor. Are o lungime de 37 km și o suprafață totală a bazinului de 356 km2. Datorită poziției sale și a cantitățiilor reduse de precipitații are un debit foarte scăzut, care atinge valoarea de 0.3 m3/s la nivelul teraselor se remarcă dezvoltarea unilaterală, prezentând terase doar pe partea stângă (t1= 9-10 m; t2=18-25 m; t3= 30-45 m; t4=60-65 m; t5= 70-85 m și t6= 90-120 m).(Ujvari, 1972).

Visa, situată la limita Podișului Secașelor în partea estică, are o lungime de 42 km și o suprafață bazinală de 555 km2. Debitul mediu de scurgere atinge valoarea medie de 0.8 m3/s, aceasta formțnd o vale neobișnuit de largă, modelată de un cursul de apă. Visa confluează cu Târnava Mare în dreptul localității Copșa Mică. (Geografia României, III, 1987).

3.7 Vegetația și fauna

Dintre cele două componente fizico-geografice sau biogeografice, cea care prezintă importanță majoră pentru procesele ce decurg este vegetația. Aceasta datorită lipsei sau prezenței sale a dus la intensificarea sau ameliorarea fenomenelor erozionale.

Râpa Roșie nu este doar o rezervație geologică ci una complex, devenită rezervație botanică în anul 1958 datorită speciilor foarte rare sau chiar endemice ce se întâlnesc aici. Pe o spuprafață de 10 ha, și una tampon de 20 de ha, s-au dezvoltat o serie de plante și arbori de o importanță deosebită pentru patrimonial universal.

În acest sit întâlnim pajiști sub-panonice, specifice unor zone insulare ale Podișului Transilvaniei, si un trup de pădure xerotermofilă dominată de tei cu frunza mare (Tilia platyphyllos) și tei pucios (Tilia cordata). În flora din acest sit se remarcă prezența a două specii de plante, care conform Directivei Habitate necesită desemnarea unor arii speciale de conservare: Adenophora lilifolia și Cypripedium calceolus (papucul doamnei). Se mai pot aminti și alte specii precum: carcelul (Ephedra distachya), jalesul ardelenesc (Salvia transsivvanica), jalesul plecat (Salvia nutans), garoafa endemic (Dianthus serotius W et K var. demissorum), pesma de stâncă (Centaurea atropurpurea Fuss), otratelul (Onosoma viride), pirul crestat (Agropyron cristatum), barcoacele (Cotoneaster integerimus), dobrita (Genista spathulata), iarba vântoasă (Kochita prostate) floarea sărăturilor tătăreasca (Geniolimon tataricum), migdalul pitic (Amigdalus nana), laleaua pestriță (Fritilaria meleagris) (Foto.8), crinul de pădure (Lillium martagon), stânjenelul pitic (Iris pumilla), clopoțelul (Campanula sibirica), Silene longifladra, Silene cloranthe, Astragalus vesicarius L., Asperula glauca, Asplenium adiantum nigrum, (Dihoru, 1987) etc.

Fig.8 Laleaua pestriță (Fritilaria meleagris) – (Putan 2009)

Aceste specii s-au dezvoltat în vâlcelele de la poalele râpei, pe bârnele și polițele suspendate, pe platoul de deasupra pe terenurile alunecoase din partea estică, în păduricea din față sau chiar în zona Râpei Lancrămului, situată la circa 2 km distanță față de aceasta (Fleacă, 2006).

Habitatele din acest sit și abruptul asigură o bună zonă de cuibărit pentru anumite specii de păsări dintre care amintim prigoria, pupăza, ghionoaia verde, ciocârlia de câmp, pițigușul codat (www.apm-alba.ro).

3.8 Macro și microrelieful Râpei Roșii

Răspândirea largă a procesului sufoziunii hidrodinamice explică etajarea microreliefului Râpei Roșii (Foto.10) în sensul apariției în partea superioară a formelor de eroziune structural (mici cueste, suprafețe structural, polițe, cornișe, bârne etc.) și parțial sculptural (văi, interfluvii, culmi secundare, contraforturi, ogașe, ravene înrămate etc.) iar în partea inferioară a formelor sculptural massive (turnuri, coloane, piramide, pereți în surplombă etc.) și în special a celor clastocarstice, dintre care se pot aminti: pâlniile și rigolele de sufoziune, canalele subterane, hornurile verticale, domurile, mici poduri suspendate, bazinete etc.

Foto.10 Etajarea microreliefului Râpei Roșii. 1 Etajul inferior în care predomină formele sculpturale și clastocarstice; 2 Etajul superior în care apar cu precădere formele erozionale structurale și sculpturale

Cele două etaje au o pondere diferită în suprafața totală a Râpei, prima suprafață, situată la bază are o suprafață net superioară, pe cuprinsul ei întâlninduse forme sculptural și clastocarstice rezultate în urma proceselor de mare intensitate. A doua suprafață situată în partea superioară a precedentei se remarcă printr-o suprafață mult mai redusă decât aceasta și prin procesele specifice care dau forme erozionale de dimensiuni mai mici decât cele întâlnite în primul etaj.

Relieful de la baza râpei este mult mai bine scos în relief datorită formelor rezultate în urma diferitelor procese geomorfologice cu caracter pronunțat. Se remarcă relieful clastocarstic, scos foarte bine în evidență și de procese precum eroziunea selectivă (Foto.11).

Foto.11 Relief carstoclastic reprezentat prin microdomuri, în cadrul cărora eroziunea selectivă pune în evidență areale cu grad accentuat de cimentare

Pe lângă aceste forme evoluate se mai remarcă și unele de dimensiuni mai mici cum ar fi canalele de drenaj subteran (Foto.12) care trădează acțiunea procesele erozionale care au acționat cu mult timp în urmă, modelând aceast areal. Particularitatea este dată de către regimul curgerii care are un nivel liber (Preda, 1981).

Contactul acestui prim etaj se conectează cu zona limitrofă se realizează printr-un perimetru tampon reprezentat de o vălcea ce se extinde de pe fundul văii de la poalele râpei până aproape de aria propriu-zisă unde au acționat și acționează continuu procese modelatoare ce configurează mereu râpa. Acest “mănunchi” de arbori este unul destul de compact având o funcție destul de importantă de stabilitate a întregului perimetru.

Limita cu etajul superior este foarte tranșantă fiind extrem vizibilă în peisaj datorită discrepanței mari dintre formele de dimensiuni diferite. Astfel acest etaj are ponderea cea mai ridicată din suprafața totală a Râpei Roșii.

Foto.12. Canale de drenaj cu profil alungit

Foto.13. Forme de microrelief. 1 Cornișe; 2 Forme de eroziune

În partea superioară, se remarcă o serie de forme rezultate în urma proceselor erozionale fie prin șiroire sau ravenare ca și procese are eroziunii exercitate de apă fie prin eroziunea diferențiată a vântului. Se remarcă astfel cornișele și formele erozionale (Fig.13), fie microforme cum ar fi hornurile, piramidele sau mici poduri suspendate (Fig.14).

Foto.14. Microforme în partea superioară. 1 Turnuri; 2 Piramide; 3 Mici poduri suspendate

În cadrul microreliefului clastocarstic sunt de remarcat aspecte mai deosebite, tapisarea hornurilor și a micilor domuri cu material argilo-iluvial, depus în texturi tigrate foarte (Fig.15) caracteristice ca și pavarea vetrelor din micile bazinete cu elemente grosiere de conglomerate și microconglomerate care accelerează eroziunea prin antrenarea lor în mișcări turbionare ale apei. În interiorul domurilor se observă acele valuri circulare de argilă, parțial distruse, depuse prin saltația picăturilor de apă (Preda, 1981).

Foto.15. Material argilos iluvial depus în structurile caracteristice pe pereții hornurilor (A) și în golurile subterane (A)

La partea superioară a umerilor, vârfurilor, turnurilor, piramidelor etc. apar de asemenea pavaje cu elemente grosiere rămase în situ după levigarea materialului fin. Aici ele reduc intensitatea proceselor erozionale prin dispersia energiei de impact a picăturilor de ploaie. (Fig.16) (Preda, 1981).

După structura majoră ușor înclinată a flancurilor anticlinalului facilitează, în timp, conservarea liniei verticale a microreliefului, alterarea caracteristicilor fizico-mecanice ale termenilor litologici bogați în fracțiuni argiloase, prin modificări sezoniere de umiditate, insolație, gelivație, relaxare etc. Atrage după sine degradarea acestora. La rândul său, materialul prăbușit este remodelat, îmbrăcând aspecte mult mai estompate.

Procesele modelatoare actuale (sufoziunea, șiroirea, eroziunea diferențială etc.) au dus în final la o îmbinare atât de armonioasă a formelor de microrelief încât impresia de frumusețe irepetabilă și o stranie măreție este de-a dreptul uimitoare.

Schema generală a genezei și evoluției Râpei Roșii, care este propusă, îngăduie înscrierea atât a particularităților configurației geomorfologice a perimetrului, cât și a celor fiziogeografice ale microreliefului, prin evidențierea rolului hotărâtor pe care l-a avut și îl are fenomenul de sufoziune hidrodinamică, în aria denudată inițial de o alunecare de mari proporții (Preda, 1981).

Foto.16. Pavaje cu elemente de conglomerate si microconglomerate rămase în situ după îndeparterea matricei argiloase

Capitolul 4

Analiza morfologică pe baza modelului numeric al terenului

4.1 Modelul numeric al terenului

4.1.1 Terminologie

Dacă pentru a realiza diferite hărți geomorfologice avem nevoie de o hartă topografică, tot așa pentru calcularea unor elemente morfometrice ale reliefului și realizarea hărților geomorfologice digitale cât și pentru analiza spațială și modelarea matematică este necesară întocmirea unui model numeric al terenului.

Dacă s-ar urmări geneza termenului de „model numeric al terenului” (digital terrain model) s-ar constata că acesta a fost folosit pentru prima dată încă din anii \50, anul 1958 mai exact, când Miller și Laflamme l-au definit drept „o reprezentare statistică a suprafeței continue a terenului utilizând un număr mare de puncte a căror coordonate orizontale (x, y) împreună cu altitudinea (z) sunt cunoscute, reprezentare realizată într-un sistem de coordonate arbitrar.”

Din moment ce sistemele informatice geografice iau o amploare tot mai mare, ia naștere o nouă terminologie care, datorită timpului foarte scurt de la apariția sa, este departe de a fi definitivată și perfect unitară. Iată de ce modelele digitale de elevație pot fi întâlnite în literatura de specialitate sub denumiri diferite care se referă fie la același tip de model, fie la modele ale suprafeței terestre cu caracteristici diferite. Se impune astfel o scurtă trecere în revistă a termenilor utilizați în prezent.

Se distnțează astfel la nivel mondial mai mulți termini precum: MNT, DHM, DSM, DTED etc. Acești termini sunt destul de apropiați, dar există totuși diferențe între ei.

Modelul Numeric al Terenului (MNT) / Digital Terrain Model (DTM) reprezintă: „O colecție de date topografice transpuse în manieră tridimensionlă” (Thomas, 2006), „o proiecție spațială a suprafeței terestre” (Beard, 2007).

Modelul Digital al Înălțimilor (MDI) / Digital Height Model (DHM), este utilizat cu precădere în studiile geospațiale din Germania unde își are și originile de altfel. Împreună cu termenul Digital Ground Model (DGM), folosit în Marea Britanie reprezintă echivalentul unui MDE în aplicațiile geospațiale europene; diferențele fiind minore. MDI și DGM au o răspândire restrânsă și nu sunt utilizate regulat în studii. Importanța lor este una mai degrabă națională

Modelul Digital al Suprafeței (MDS) / Digital Surface Model (DSM) este imaginea primară needitată a suprafeței terstre și se compune din : „ totalitatea elementelor naturale (coroanele copacilor, garduri vii, etc.), obiecte construite de om (clădiri, turnuri, stâlpi de înaltă tensiune, etc.) sau porțiuni ale suprafeței terestre neacoperite de covor vegetal, ce au o anumită reflectanță (de obicei mare) ce poate fi detectată cu ajutorul unui senzor” (Krzystek, 1995).

Digital Terrain Elevation Data (DTED) este folosit de U.S. National Imaging and Mapping Agency (NIMA) pentru modele standard de tip raster ale altitudinilor. Aceste produse sunt realizate în sprijinul operațiunilor militare și oferă un minim de date pentru aplicații care necesită informații despre altitudinea, panta și/sau „rugozitatea” terenului. În funcție de rezoluție există trei categorii de modele: NIMA DTED Level 2 reprezintă modele digitale cu o rezoluție de 30 m și ar fi echivalentul unor modele obținute prin digitizarea harților topografice scara 1:50000, NIMA DTED Level 1 cu o rezoluție de 100 m (cca. 1:250000) și NIMA DTED Level 0, obținut prin „rarefirea” datelor din cadrul modelelor anterioare (Level 1) astfel încât datele de altitudine sunt prelevate din kilometru în kilometru. Acest ultim set de date este oferit gratuit publicului larg dar rezoluția sa foarte redusă îl face utilizabil doar pentru reprezentări „grosiere” și evaluări generale (Torok, 2002).

4.1.2 Etapele realizării modelului numeric al terenului

Elaborarea unui model numeric al terenului și utilizarea ulterioară a acestuia presupune parcurgerea următoarelor etape: generarea, sau achiziționarea datelor și construirea modelului, manipularea sau corectarea erorilor și eventual actualizarea modelului, interpretarea sau analiza modelului și extragerea informațiilor utile, vizualizarea sinonimă cu redarea grafică a MNT (reprezentări 2D, 3D, animație, etc.), etapă strâns legată de cea anterioară și exploatarea care se referă la dezvoltarea aplicațiilor specifice pentru domeniul dorit. Deși parcurgerea tuturor etapelor este obligatorie, aceasta se poate face în ambele sensuri. Astfel, rezultatul care se obține într-o etapă poate reprezenta un feed – back pentru etapa anterioară, procesul se reia având obținându-se un nou model mai bun.

4.1.2.1 Generarea MNT

Este o etapă fundamentală în construirea unui MNT, deoarece acuratețea modelului depinde în mare măsură de sursele utilizate la colectarea datelor. Pe de altă parte un MNT este reprezentarea fidelă a suprafeței terestre, cu cât punctele măsurate sunt mai numeroase iar distanța dintre ele relativ mică.

Generarea se referă la: „modul de achiziție al datelor, la realizarea propriu-zisă a modelului prin diferitele metode de interpolare precum și la alegerea structurii de reprezentare a datelor: raster sau TIN” (Török, 2006).

4.1.2.1.1 Achiziția datelor

Se poate face folosind diferite metode (Tabel.1). Cea mai des folosită este teledetecția satelitară, însă nu este singura; i se adaugă ridicările topografice, aero-fotogramele, digitizarea curbelor de nivel sau utilizarea GPS (Global Positioning System).

Tabel 1Principalele metode de achiziție a datelor în vederea realizării MNT (Torok, 2002)

Colectarea datelor în teledetecția satelitară se poate face prin diverse căi: RADAR (Radio Detection And Ranging), LIDAR (Light Detection And Ranging), dar și din imaginile satelitare. Teledetecția va deveni, cu timpul, principala modalitate de achiziție a datelor datorită ușurinței cu care se găsesc acestea, acurateței Mdelului Numeric al Terenului dar și a timpului, relativ redus, necesar pentru construirea acestuia. Cu ajutorul sateliților, se pot crea MNT-uri din zone izolate ale Terrei, din zone protejate ori zone de conflict care ar fi greu de realizat altfel prin aerofotogrametrie (Fig.7) sau ridicări topografice (Fig.8). Momentan un mare dezavantaj îl reprezintă costul ridicat al scenelor satelitare sau unele erori ce pot apărea în aproximarea pantelor la o rezoluție mare.

Fig.7.Achiziția datelor prin aerofotogrammetrie (după Rogers, 1999)

Fig. 8. Achiziția datelor utilizând ridicările topografice se realizează cu ajutorul stației totale

Digitizarea curbelor de nivel de pe o hartă topografică este o altă metodă des utilizată în colectarea datelor. Însă acuratețea MNT-ului depinde în mare masură de acuratețea hărții topografice și de eliminarea eventualelor erori din digitizare. Larga răspândire a hărților topografice precum și existența unor hărți tematice este un plus pentru utilizarea acestei modalități de colectare a datelor, însă timpul relativ îndelungat petrecut cu digitizarea, combinat cu lipsa de date între curbele de nivel principale reprezintă un minus.

Pentru generarea modelului numeric al terenului aferent Râpei Roșii s-au utilizat două planuri topografice (Fig.9) cu o scară de 1:5000 (1 cm pe hartă este egal cu 50 m în teren), iar în urma digitizării am dat valoarea reală pentru fiecare curbă hipsometrică, în vederea realizării modelului altitudinal.

Fig.9. Poziția Râpei Roșii în cadrul cele două planuri topografice

4.1.2.1.2 Interpolarea

Interpolarea constă în: „crearea de noi puncte între două valori cunoscute, pentru a înbunătății calitatea rezoluției” (după Computer Dictionary, 2004). Metoda este foarte bună deoarece oferă posibiltatea de a creea noi seturi de date date acolo unde măsurătorile lipsesc (de exmplu între două curbe de nivel).

Ce și o formă mai aparte a interoplării este interpolarea liniară, care reprezintă o metodă des utilizată pentru obținerea unui MNT de tip raster. Se pleacă de la curbele de nivel ale unei hărți topografice. Calitatea modelului astfel rezultat este una discutabilă: prima dată prin posibilele greșeli în redare a suprafeței ale hărții iar apoi prezumtivele erori prin digitizare. Histograma unui astfel de model se prezintă ca o suprafață dantelată. Valorile cele mai multe se concentrază în jurul curbelor de nivel, pentru că datele au o mai mare densitate de-a lungul liniilor decât în spațiul dintre acestea (Török, 2006).

Pentru interpolarea suprafeței dgitizate cu Râpa Roșie am ales mai multe metode de interpolare, fie metoda TIN care va fi discutată în pasajul următor, realizată prin simpla interpolare a curbelor de nivel, fie alte metode de interpolare ca Spline Inverse Distance Weighted sau Natural Neighbors realizate în primă fază prin traspunerea fișierului de tip linie în fișier de tip puncte, apoi prin interpolarea acestora.

Modelul de tip TIN (Triangular Irregualar Network), își are originile la începuturile anilor 1970 și a fost construit inițial, pentru a calcula o suprafață cuprinse între niște puncte cu distanță variabilă între ele. Punctele sunt unite prin linii rezultatul fiind un plan de forma unui triunghi (Fig.10), ce se îmbină perfect cu suprafețele vecine, pierderile sau erorile fiind relativ puține. Așadar, un prim avantaj ar fi acela că suprafața generată este una continuă. Un al doilea, poate și mai important este costul redus. Pe lângă faptul că este o reprezentare simplistă, acest tip de model este adesea și correct (Lam, 1983).

Fig.10. TIN obținut după digitizarea curbelor de nivel (după Tchoukanski, 2001)

La nivelul arealului studiat am generat rețeaua TIN (rețeaua de triunghiuri neregulate) pe baza digitizării tuturor curbelor de nivel, după câmpul altitudinii. Astfel apare o rețea format din foarte multe triunghiuri ce acoperă întreg perimetrul, conferindu-I un aspect colțuros, care însă seamănă cu o reprezentare în format 3D. Pentru a se observa mai clar dispunerea triunghiulară am ales o hartă cu zoom, zona aferentă Râpei Roșii find cea mai reprezentativă in acest sens (Fig.11).

Fig.11.Rețeaua neregulată de triangulație a Râpei Roșii

O altă modalitate de obținere a modelului numeric al terenului este metoda raster, care la origine este o matrice cu un număr finit de puncte cărora li se atribuie o valoare (de regulă una altitudinală). Rasterul este utilizat la scară mult mai mare decât un TIN, deoarece, datele care parvin prin intermediul teledetecției satelitare sunt stocate în acest format.

Fișierul de tip raster este în esență o matrice de date. Aceste date dispuse ordonat într-un sistem rectangular cu unitatea de bază este pixelul (în fotografia digitală este reprezentat cu o anumită culoare). La sfârșit, totul se codează într-un fișier de tip imagine.

Modelul raster are la bază în general modelul TIN, față de care există multe diferențe atât de structură cât și de compoziție. Nu se poate afirma cu tărie care dintre cele două modele este mai util deoarece acestea diferă de la caz la cat în funcție de modul de folosință.

Modelul raster (Fig.12) pentru Râpa Roșie a fost obținut în urma conversiei fișierului TIN în fișier de tip matrice, cu valorile altitudinale integrate în cadrul pixelilor ce conțin fișierul.

Fig.12. Râpa Roșie. Modelul raster

Aceste metode de obținere a modelului numeric al terenului au avut la bază fișiere de tip linii (curbe de nivel). Modelele urmatoare au în comun fișierul care le-a generat, fișier de tip puncte, obținut în urma conversiei din primul model de fișier.

Metoda Spline (Fig.13) este o metodă de interpolare: „ce estimează valorile folosind funcții matematice care minimizează per total curba suprafeței generând una netedă” (Esri, 2004).

Fig.13. Modelul numeric al terenului pentru Râpa Roșie obținut prin metoda Spline

Metoda Inverse Distance Weighted (IDW) (Fig.14) este o metodă de interpolare care convertește o bază de date într-un raster, în care valoarea celulelor este calculată plecând de la valoarea punctelor din vecinâtate „Cu cât un punct este mai aproape de celula de calcul cu atât influența sau “greutatea “ sa va fi mai mare (Esri, 2004).

Fig.14. Modelul terenului Râpei Roșii obținut prin metoda IDW

Ultima metodă analizată este metoda Natural Neighbour (Fig.15), sau Vecinul firesc, care presupune o metodă de interpolare a cărui specific este “găsirea unui set de puncte cu “greutate“ din jurul unui punct după care se face interpolarea” (Esri, 2004).

Fig.15. Interpolarea Râpei Roșii cu ajutorul metodei Natural Neighbour

În aparență nu există diferențe între cele trei metode de interpolare, însă faptul că au fost folosiți algoritmi diferiți de realizare ne dă certitudinea că diferențe există, chiar dacă acestea sunt insesizabile sau foarte greu vizibile.

4.1.2.2 Manipularea MNT

Manipularea se referă exclusive la munca de laborator. Manipularea include: editarea modelului (procese de corecție a erorilor, crearea unor versiuni intermediare cu scopul final de a avea un MNT corect), îmbunătațirea calității (compresie, redistribuire a unor puncte, etc), adăugarea unor noi părți sau break lines-uri (pentru o acuratețe crescută), crearea unui MNT din mai multe surse sau conversia unui TIN în raster (Ayman, 2004).

4.1.2.3 Interpretarea MNT

Această etapă se referă la analiza modelului și la extragerea datelor importante. Un model al numeric este cu atât mai prețios cu cât conține mai multe date și mai multe 26 corelații cu diversele fenomene ce se succed (Beard, 2004). Interpretarea se poate face în două feluri: fie general (analiza pantelor, expoziția versanților, profilul curbării substratului geologic, aspectul unui areal), fie local (măsurători ale unor suprafețe, fenomene de ravenaj, vârfuri de masive montane, profile ale unor pasuri montane, etc) (Ayman, 2006).

4.1.2.4 Vizualizarea MNT

Vizualizarea este etapa premergătoare utilizării MNT-ului. Se pot face ultimele corecturi acolo unde este necesar. De regula corecțiile sunt puține în această etapă. Vizualizarea reprezintă testarea MNT-ului din punct de vedere grafic. Se verifică dacă MNT-ul este conform cu realitatea de pe teren alegând pentru început aspectele evidente. Vizualizarea implică un model tridimensional și/sau animații. Poate fi de două feluri: interactivă sau statică, după preferințele utilizatorului.

Pentru o vizualizare inițială a Rțpei Roșii am ales modelul hillshade (modelul umbririi) pentru o imagine mai apropiată de realitate prin modelul 3D oferit (Fig.16).

Fig.16. Vizualizarea MNT-ului Râpei Roșii cu ajutorul hărții umbririi

4.1.2.5 Utilizarea MNT

Această ultimă etapă este cea mai important dintre toaate deoarece reprezintă pretextul pentru care au fost urmați pașii recedenți, utilizarea acestuia are o largă aplicabilitate în diferite domenii. Pornind astfel de la elementele ce pot fi generate automat cum ar fi harta înclinării pantelor utilă de exemplu în studierea producerii avalanșelor sau trasarea unor căi de comunicație, o hartă a expoziției, ce poate fi folosită cu precădere în studii bioecologice, hartă a vizibilității, a cărei utilitate s-ar regăsi în domeniul militar, pledez pentru creare unui MNT ca punct de plecare în realizarea oricărui studiu chiar și în domenii din afara geografiei.

Alte domenii pot beneficia de serviciile unui MNT cum ar fi: agricultura (trasarea zonelor specifice pentru plantații de diferite feluri sau lucrări de terasare a versanților), pedologia (cu un model pentru erodarea stratului de sol), metereologia (un model al precipitațiilor sau distribuția temperaturilor într-un areal montan), în cadrul planului urbanistic (proiectarea unor noi zone rezidențiale sau lucrări de exapansiune ale șoselelor), domeniul forestier (pentru o mai bună gestiune a resurselor solului), pentru protecția mediului înconjurător (model al dispersiei gazelor poluante în raport cu direcția vântului) sau în industria energetică

Domeniul militar este un alt exemplu de domeniu în care se poate întrebuința modelul terenului în special pentru cunoașterea de dinainte a unui teren în care se vor trimite trupele terestre, sau găsirea locului potrivit pentru amplasearea unor baze militare sau scuturi antirachetă; de asemenea cu ajutorul unui MNT se poate crea via software un zbor virtual (3D Virtual Flight) ce poate ajuta un pilot să cunoască mai bine zona în cazul unui atac.

Fig.17. Parcurgerea etapelor în realizarea unui MNT

Acești pași (Fig.17) sunt necesari în realizarea unui model al terenului correct, însă ordinea nu trebuie neapărat sa fie aceeași, deoarece depinde foarte mult de domeniul în care acesta este utilizat. Chiar dacă importanța acestor etape variază iar unele au un aport mai ridicat decât celelalte, totuși nu este indicată omiterea niciunui dintre acești pași.

4.2 Tipuri de MNT utilizate în analiză

Pentru întocmirea acestei părți grafice a lucrării s-au folosit o serie de modele numerice ale terenului obținute prin diferite metode atât de obținere a datelor cât și de interpolare. Dacă modelul de bază a fost cel obținut în urma digitizării celor două planuri topografice, totuși am utilizat și un alt model al terenului obținut după modelul SRTM al României (Shuttle Radar Topography Mission), ce are o rezoluție spațială de 90 m, adică un pixel de pe hartă are o dimensiune reală de 90 pe 90 de m. Modelul obținut în urma digitizării curbelor de nivel are o rezoluție spațială de 10 m, și reprezintă elementul central al întregii activități de elaborare a părții grafice.

Cel mai utilizat model numeric în cadrul lucrării a fost cel obținut în urma interpolării curbelor de nivel după valoarea altitudinală (cuprinsă între 240 și 500 m) prin metoda TIN, și conversiei acesteia în model raster. Pentru comparație s-a convertit fișierul generat în urma digitizării curbelor hisometrice într-un fișier de tip puncte apoi s-au utilizat mai multe metode de interpolare, care însă nu s-au ridicat la nivelul modelului raster obținut inițial, deoarece pentru modelul meu de analiză acest tip de MNT este cel mai potrivit.

4.3 Extragerea și analiza elementelor morfometrice pe baza MNT

Elementele morfometrice, prin valorile cantitative, completează imaginea de ansamblu a Munților Mehedințiului oferită de analiza morfografică. Totodată indicii morfometrici pot fi considerați factori geomorfologici, în funcție de care se desfășoară procesele geomorfologice actuale. Deoarece în cele ce urmează s-au folosit Sistemele Informaționale Geografice, iar în cadrul acestora, analiza reliefului bazată pe Modelul Numeric al Terenului (MNT)Etapa de realizare a hărților este cea mai plăcută dintre toate deoarece prin acele hărți se concretizează marea parte a efortului depus. Pentru această stadiu s-a folosit același soft, ArcGIS, versiunea 9.2, oferit de către compania Esri, cel mai bun program de analiză spațială dintre toate softurile GIS existente pe piață.

4.3.1 Harta hipsometrică

Harta hipsometrică, sau harta altitudinilor s-a realizat în urma prelucrării modelului raster, prin conferirea unei palete de culori ce să reflecte cât mai fidel o suprafață terestră. Se observă pe

această reprezentare grafică o altitudine cuprinsă între valorile de 240 și 500 m, valoarea cea mai scăzută fiind regăsită în zona de luncă a Secașului Mare, situată între acesta și râpă. Cea mai ridicată valoare se înregistrează în vârful Dealului Pleșii situat în partea de NE a zonei.

Zona exclusivă a Râpei Roșii (Fg.18) are valori hipsometrice cuprinse între 300 și 425 m, mai ridicate în partea centrală și mai scăzute la extremități, în special cea stângă unde diferența de nivel nu depășește 50 m.

Altitudinea ridicată și mai ales diferența de nivel care depășește uneori 125 m contribuie la accentuarea proceselor în special cele de versant în special cele erozionale datorate atât agențiilor hidrici cât și vântului.

4.3.2 Geodeclivitatea

Înclinarea pantelor prezintă un rol hotărîtor în intensificarea proceselor de eroziune prin curgerea apelor. Faptul se explică prin reducerea infiltrărilor în măsura în care, panta fiind mai accentuată, curgerea apelor din precipitații se face mai repede (deci. contactul acestor ape cu terenul este mai scurt), iar cantitatea apei scursă este mai mare și puterea de eroziune mai accentuată.

La nivelul Râpei Roșii (Fig.19) am ales clasele de pante impuse de sistemul internațional, care sunt în număr de opt, prima de sub 20, iar ultima de peste 450. După cum se observă și pe reprezentare, ponderea cea mai ridicată o reprezintă pantele medii, adică cele cuprinse între 100 și 200. O pondere destul de însemnată au și pantele de peste 300 și chiar peste 450, întâlnite cu precădere în zona în care procesele sunt cele mai intense. Zona de interes are o valoare a geodeclilității ridicată, aproape pe toată suprafața pantele depășesc 300, acestea fiind mai reduse în special în zonele de acumulare a materialului aluvial depus la baza râpei.

Numeroase observații fi experimente făcute în legătură cu intensificarea eroziunii sub influența înclinării pantelor, la diferite stațiuni experimentale, au dus la concluzia că la o creștere de 4 ori a înclinării pantei, toate celelalte condiții (de rocă, de acoperire vegetală, cantitate de precipitații etc.) rămintnd egale, viteza apelor ce se scurg la suprafață crește de 2 ori, iar volumul particulelor de rocă ce pot fi antrenate de această curgere crește de 64 ori, adică crește proporțional la puterea a șasea – legea lui Eric (Tufescu, 1966).

4.3.3 Expoziția suprafețelor

Orientarea versanților are un rol în diferențierea micro – și topoclimatelor, modificând valorile insolației, temperaturilor și precipitațiilor, elemente cunoscute în geomorfologie drept factori geomorfologici. Influența expoziției versanților în repartiția vegetației, ce reprezintă tot un factor geomorfologic, este de asemenea recunoscută.

Deoarece acest element morfometric se determină pentru fiecare versant în parte, este cunoscut sub denumirea de expoziția sau orientarea versanților. Analiza cu ajutorul Sistemelor Informaționale Geografice se face însă la nivelul „suprafeței elementare” (adică a unui pixel), care este diferită ca mărime în funcție de rezoluția modelului terenului (MNT). În cazul modelului folosit de noi, aceasta are valoarea de 10 m (unui pixel de pe modelul digital îi corespunde o suprafață în teren de forma unui pătrat cu latura de 10 m). Calcularea acestui indice mofometric (denumit în cadrul SIG „aspect”) se face deci pentru fiecare pixel în parte, rezultatul fiind o hartă ce grupează suprafețe (și nu versanți) cu aceeași orientare. Din această cauză considerăm că este mai potrivită denumirea de orientare sau expoziție a suprafețelor. Acest lucru este de fapt mult mai apropiat de realitate datorită faptului că, de cele mai multe ori, suprafața unui versant nu este uniformă, datorită numeroaselor „forme negative” care îl fragmentează. Astfel că, în cadrul unui versant cu orientare sudică de exemplu, pot să apară și suprafețe cu alte expoziții, care dacă sunt numeroase, expoziția generală sudică a versantului respectiv devine numai un „termen generic”, foarte depărtat de realitate.

Harta expoziției suprafețelor (Fig.20) a fost întocmită pe opt direcții, grupate în patru categorii: versanți însoriți (S, SV), versanți semiînsoriți (V, SE), versanți semiumbriți (E, NE) și versanți umbriți (N, NE). Se observă la nivelul Râpei o pondere foarte ridicată a suprefețelor cu orientare sudică, următorul loc fiind ocupat de suprafețe plane sau fără orientare, după care urmează cele cu orientare estică și sud-estică.

Perimetrul reprezentativ are o expoziție ce urmează tendința generală, ponderea cea mai ridicată având-o tot suprafețele cu orientare sudică. Particularitatea o reprezintă pârâul din fața râpei care are o orientare generală nord-estică, ceea ce demonstrează prezența vegetației în acel areal.

4.3.4 Fragmentarea reliefului

Exprimă gradul de dezvoltare a eroziunii, oferind indicii asupra evoluției unui teritoriu (Gh. Niculescu, 1965). Cuantificarea acesteia se face prin calcularea a doi indici morfometrici: densitatea fragmentării și adâncimea fragmentării reliefului. Amândoi reflectă în mare măsură stadiul evoluției reliefului, permițând corelarea formelor actuale cu diferitele etape parcurse de acea regiune, precum și răspunsul substratului geologic la eroziune (L. Badea et al., 1998).

4.3.4.1 Densitatea fragmentării reliefului

Prin fragmentare orizontală a reliefului se înțelege „gradul de discontinuitate generat în planul orizontal al suprafețelor morfologice dintr-o regiune, ca rezultat al modelării și compartimentării acestora prin acțiunea factorilor exogeni” (M. Grigore, 1979). Valoarea acestui indice depinde în mare măsură de petrografie. Totodată se suprapune într-o oarecare măsură cu densitatea rețelei hidrografice (eroziunea fluviatilă este principalul proces prin care se „disecă” relieful) fiind diferită, totuși, de aceasta prin luarea în calcul și a talvegurilor elementare.

Construită pe baza modelului numeric al terenului și al tuturor văilor existente (inclusiv cele oarbe sau cele pe cale de formare, evidențiate de influxiuniile curbelor hipsometrice), harta densității fragmentării reliefului din zona Râpei Roșii (Fig.21) prezintă valori pornind de la sub 5 km/km2, undeva în jurul valorii de 3.8 km/km2, ajungând să depășească valoarea maximă de 20 km/km2.

Pomderile celor cinci clase sunt destul de echilibrate, notă discordantă făcând doar prima clasă, ce se regăsește exclusiv în partea de nord-est și ultima clasă, prezentă în zona de vestică și sud-vestică a arealului propriu-zis.

Perimetrul aferent râpei este caracterizat în cea mai mare parte de valori mari și foarte mari ale densității fragmentării la nivelul reliefului, ponderea cea mai însemnată fiind dată de clasa de valori cuprinsă între 15 și 20 km/km2. Valorile maxime se suprapun peste pârâul din fața acesteia și zona specifică proceselor sufozionale, adică partea estică.

4.3.4.2 Adâncimea fragmentării reliefului

Cunoscută și prin denumirea de energie a reliefului, adâncimea fragmentării reliefului este un indice morfometric care exprimă gradul sau profunzimea până la care a ajuns eroziunea (M. Grigore, 1979). Furnizează, astfel, informații importante legate de eficacitatea eroziunii, vizând atât intensitatea forțelor erozionale, cât și condițiile morfogenetice locale. Totodată reprezintă o caracteristică importantă a reliefului, fiind într-o strânsă corelație cu intensitatea proceselor morfodinamice actuale (Torok, 2005).

Harta adâncimii fragmentării reliefului (Fig.22) pentru zona Râpa Roșie are valori cuprinse între mai puțin de 10 m și peste 80 m, alegând o dispunere în nouă clase de valori. Datorită rezoluției foarte mari a rasterului creat (fiecare pixel având latura de 5.5 m) și a suprafeței reduse, am ales să aplic calcularea acestui indice nu la nivelul unui km2 ci pentru fiecare 100 m2. Prin aceasta relevanța acestui fenomen crescând, putând fi astfel scos mai bine în evidență.

La nivelul suprafeței totale se remarcă o pondere semnificativă a valorilor mici și medii (până la valoarea de 30 m), fiind comună în special zonelor asupra cărora intensitatea proceselor este scăzută.

Suprafeței propriu-zise luate spre analiză îi corespund valori mari și foarte mari ale energiei de relief, în aceast perimetru adâncimea fragmentării reliefului atingând valorile maxime, adică peste 80 m. Valoarea maximă se prezintă ca o fâșie suprapusă peste etajul superior, unde cele mai comune procese sunt cele de șiroire. Se mai remarcă arealul situat în prelungirea râpei, care de asemenea are valori ridicate ale energiei de relief ce ating în medie valoarea de 50 – 70 m.

4.4 Realizarea altor aplicații SIG și teledetecție

4.4.1 Modelul digital al temperaturii aerului și precipitațiilor

Cei doi parametrii climatici sunt factori esențiali ai proceselor ce se desfășoară pe cuprinsul râpei, având un rol modelator intens atât prin variațiile de temperatură cât și prin cantitățiile de precipitații fie insuficiente fie în exces.

Aceste două aplicații s-au realizat plecând tot de la modelul numeric al terenului, care a fost înmulțit într-o ecuație de forma y = ax + b cu o regresie liniară rezultată în urma corelației altitudinii cu unul dintre cei doi indicatori.

Modelul digital al temperaturii aerului (Fig.23) a fost obținut pe baza regresiei liniare, care a îmbrăcat următoarea formă: y = -0.004x + 10.55, unde y reprezintă modelul final al temperaturii, iar x este dat de către modelul raster al suprafeței Râpei Roșii. Se observă valori ce variază de la sub 8.70C la peste 9.50C. La baza râpei valoarea temperatura se încadrează între 9.3 – 9.59C, pentru ca la nivelul superior aceasta să scadă sub 90C.

Modelul digital al precipitațiilor (Fig.24) s-a generat după ecuația obținută în urma regresiei liniare a altitudinii de la cinci stații meteo și anume: Alba Iulia – 248 m; Sebeș – 253 m); Ighiu – 268 m; Blaj – 334 m și Băișoara – 1394 m și a precipitațiilor aferente fiecăreia. Această ecuație are forma: y = 0.607x + 387, unde y reprezintă modelul digital al precipitațiilor iar x semnifică rasterul suprafeței ocupate de Râpa Roșie.

4.4.2 Harta eroziunii solului

Acestă reprezentare este bazată pe o hartă booleană sau o hartă logică de tip 1 și 0 unde valoarea 1 reprezintă areale cu risc de eroziune al solului iar 0 este valoarea ce indică suorafețe cu risc mic de producere al fenomenului eroziunii.

Harta este o compilație între tehnici SIG și teledetecție, deoarece pentru realizarea acesteia am luat în calcul pante cu valori de peste 300 obținute prin reclasificarea pantelor generate pe baza modelului terenului și zone lipsite de vegetație extrase de pe o hartă satelitară Landsat cu o rezoluție de 30 m aferentă zonei de studiu. Cu ajutorul modulului Cluster din pachetul Idrisi am realizat o clasificare pentru a diferenția zona de vegetație față de celelalte. Pentru a nu da greș, am verificat repartiția vegetației cu ajutorul unei fotogame (Fig.25).

Odată obținute cele două valori reprezentate tot de hărți logice, am realizat harta finală adunând la nivelul rasterului cele două hărți. Rezultatul a fost tot o hartă booleană (Fig.26) unde clasa de interes este simbolizată de culoarea roșie și reprezintă eroziunea pronunțată a solului. Această eroziune este tradusă deci de pante cu valoare de peste 300 în contextual lipsei covorului vegetal.

Astfel riscul eroziunii solului la nivelul zonei de studiu este localizat aproape exclusiv în zona aferentă râpei, iar celelalte zone urmând să fie oarecum protejate împotriva acestui risc fie de către panta mai redusă fie de către covorul vegetal care oferă terenului o anumită stabilitate.

Fig.25. Aerofotograma Râpei Roșii

4.4.3 Utilizarea profilelor geomorfologice

Profilele geomorfologice sunt expresia clară a inflexiunii terenului, traducând variațiile de altitudine ale acestuia. Acestea se realizează pentru o mai bună vizualizare a suprafeței. Se pot realiza astfel mai multe studii pe baza rezultatelor oferite de către aceste profile. Pentru realizarea unor profile de mai mare precizie se folosesc modele ale terenului la o rezoluție cât mai mare. Acesata de fapt presupune și reprezentarea următoare, o analiză comparativă pe baza unor modele ale terenului la diferite rezoluții, primul cu o rezoluție de 10 m iar celălalt de 90 m. S-au realizat astfel trei profile, unul longitudinal și două transversale (Fig.27) care să scoată în evidență diferența ce se deduce de pe cele două modele ale terenului.

Fig.27.Harta liniilor de profil: 1 profil longitudinal; 2 profil transversal prim; 3 profil transversal secund

4.4.4 Vizualizarea modelelor tridimensionale

Modelele realizate în format 3D sunt cele mai spectaculoase, deoarece oferă senzația de real. Acestea sunt de asemenea metode folosite în analiza spațială, deoarece modelarea 3D poate oferi mai multe informații decât o simplă hartă fie ea vectorială sau raster. Compania Esri a elaborat un modul al programului ArcGIS, intitulat ArcScene, cu ajutorul căruia se pot realiza reprezentări în format tridimensional.

Inițial am realizat o transpunere 3D a hărții pantelor (Fig.31), care a primit ca bază de înălțime, valorile de la modelul terenului, mai precis între 240 și 500 m altitudine. Exagerarea verticală aleasă este de 1.5 pentru a amplifica puțin mai mult aspectul și a oferi un model cât mai convingător. Dacă și celelalte hărți au un ușor aspect tridimensional datorită hărții umbririi poziționate sub acestea, acest model oferă mai multe posibilități de vizualizare. Pe acest model se observă de la valea ce străbate baza râpei până la unele forme, în special cornișele și formele erozionale create de agenții externi, în special de către apă. Mai iese în evidență și abruptul râpei, scos foarte bine în evidență de culoarea roșie, care indică pante mai accentuate.

Modelul digital al terenului „îmbracat” cu aerofotograma (Fig.32) este foarte sugestiv, oferind senzația unică de real. Are la bază altitudinile preluate tot de la MNT și exagerare verticală tot de 1.5. Se deosebește de celălalt model prin prisma informațiilor noi ce le aduce, cu ajutorul acestuia analiza spațială luând alte conotații. Noutățiile aduse sunt legate de către structura vegetală în primul rând și de alte elemente legate în special de limite. Claritatea modelului diferă față de fotograma propriu-zisă din pricina rezoluției mai slabe pe care modelul terenului o are.

Concluzii

Lucrarea de față, s-a dorit a fi o lucrare care să combine informațiile legate de partea geografiei fizice, geomorfologie în special și cele din domeniul sistemelor informatice geografice. A rezultat astfel un studiu amplu pe zona Râpei Roșii și a împrejurimilor sale, care vine oarecum să întregească cercetăriile de până acum la nivelul acestui perimetru.

Elaborarea lucrării a reprezentat o muncă titanică, iar dificultățiile au fost insesizabile, tema acestui proiect mai amplu fiind de la început o provocare, deoarece sursele bibliografice nu erau foarte consistente.

De remarcat este programul ArcGIS,versiunea 9.2, care a reprezentat un adevărat support, fără ajutorul căruia hărțile nu ar fi avut așa calitate, acesta fiind minunat pentru analiza spațială. Totuși punctul cheie al lucrării a fost reprezentat de obținerea planurilor topografice la o scară care m-a ajutat să surprind unele fenomene. De menționat totuși că zona de studi este foarte mică, iar metodele de analiză nu au cea mai mare aplicabilitate la nivelul unui spațiu atât de restrains. Dacă suprafața ar fi fost mai mare cu siguranță că valorile obținute ar fi suferit modificări, însă ca metodologie, care să se aplice unor areale mai extinse este zic eu binevenită.

Chiar dacă nu am realizat lucruri mărețe, totuși sunt încrezător că pe viitor am să reiau această temă și am s-o abordez din alte perspective, cu un mai amplu caracter de interes științific. Poate insistența mai mare la nivelul teledetecției să reprezinte pe viitor baza studiului, deoarece identificarea posibilelor arii de apariție este foarte important de determinat.

Viitoarelor generații de studenți interesați de acest domeniu al badlands-urilor în general și de Râpa Roșie le doresc pe această cale mult elan în inițiativa de a descoperi aspecte interesante și noi metode de studio, care cu siguranță vor îmbrăca o nouă formă odată cu dezvoltarea tot mai accentuată a sistemelor informatice geografice.

Bibliografie

Anghel, Ghe., Mahara, Ghe., Anghel, Emilia, (1982), Alba- Ghid turistic al județului, Ed. Sport-Turism, București;

Ayman,, A., (2006), Introduction to Digital Terrain Modelling, Ed. ESRI Press, Atalanta, SUA;

Bleahu, M., Brădescu, V., Marinescu, F., (1976), Rezervații naturale geologice din România, Ed. Tehnică, București;

Buza, M., Hozoc., (1985) Valea Sebeșului, Ed. Sport-Turism, București;

Ciupagea, D., Paucă, M., (1970), Geologia Depresiunii Transilvaniei, Ed. Academiei R.S.R., București;

Dihoru, G., Pârvu C., (1987), Plante endemice din România, Ed. Ceres, București;

Englert, R. (1998), Learning Model Knowledge for 3D Building Reconstruction, Ed. Institute of Computer Science III, Bonn, Germania;

Fleacă, I., (2006), Monumentul natural Râpa Roșie – privire generală, revista Pangeea, numărul 6, Ed. Aeternitas, Alba Iulia;

Josan, N., (1986), Relieful în continuă transformare, Ed. Sport-Turism, București;

Krzystek, P., (1995), Generation of Digital elevation Models, Institute for Photogrammetry at Bonn University and Landesvermessungsamt Nordrhein-Westfalen, Bonn, Germania;

Lam, N., (1983), Spatial Interpolation Methods: A Review, Ed. The American Cartographer, New York, SUA;

Morariu, T., Bogdan, Octavia, Maier, A., (1980), Județul Alba, Editura Academiei, București;

Posea, Gr., Grigor,e M., Popescu, N., Ielenicz, M., (1976), Geomorfologie, Ed. Didactcă și pedagogic, București;

Pop, E., Sălăgeanu, N., (1965), Monumente ale naturii din România, Ed. Meridiane, București;

Preda, V., (1981), Considerații asupra monumentului natural Râpa Roșie – Sebeș, Ocrotiți natura și mediul înconjurător, București;

Rădoane, Maria, Rădoane, N., Ichim, I., Surdeanu, V., (1999), Ravenele. Forme, procese, evoluție, Ed. Presa Universitară Clujeană, Cluj- Napoca;

RădoaneMaria, Rădoane, N., Dumitru, I., Ichim, I., (2000), Geomorfologie, vol. I, Ed. Universității Suceava, Suceava;

RădoaneMaria, Rădoane, N., Dumitru, I., Ichim, I., (2001), Geomorfologie, vol. II, Ed. Universității Suceava, Suceava;

Surdeanu, V., (1998), Geografia terenurilor degradate, Ed. Presa Universitară Clujeană. Cluj – Napoca;

Török-Oance, M., (2005), Munții Mehedințului- Studiu geomorphologic (teză de doctorat), Academia Română, Institutul de Geografie, București;

Tufescu, V., (1966), Modelarea naturală a reliefului și eroziunea accelerată, Ed. Academiei R.S.R., București;

Ujvari, I., (1972) Geografia apelor României, Ed. Științifică, București;

*** (1966) – Atlasul climatologic al R.S.R., Ed. Academiei R.S.R., București;

*** (1983) – Geografia României, I, Geografia fizică, Ed.Academiei R.S.R., București;

*** (1987) – Geografia României, III, Carpații și Depresiunea Transilvaniei, Ed.Academiei R.S.R., București;

www.apm-alba.ro

www.asterweb.com

www.govozage.ro/Poze-România/Poze-Râpa-Roșie

www.terrainmap.com

www.wikipedia.com/Badlands

Bibliografie

Anghel, Ghe., Mahara, Ghe., Anghel, Emilia, (1982), Alba- Ghid turistic al județului, Ed. Sport-Turism, București;

Ayman,, A., (2006), Introduction to Digital Terrain Modelling, Ed. ESRI Press, Atalanta, SUA;

Bleahu, M., Brădescu, V., Marinescu, F., (1976), Rezervații naturale geologice din România, Ed. Tehnică, București;

Buza, M., Hozoc., (1985) Valea Sebeșului, Ed. Sport-Turism, București;

Ciupagea, D., Paucă, M., (1970), Geologia Depresiunii Transilvaniei, Ed. Academiei R.S.R., București;

Dihoru, G., Pârvu C., (1987), Plante endemice din România, Ed. Ceres, București;

Englert, R. (1998), Learning Model Knowledge for 3D Building Reconstruction, Ed. Institute of Computer Science III, Bonn, Germania;

Fleacă, I., (2006), Monumentul natural Râpa Roșie – privire generală, revista Pangeea, numărul 6, Ed. Aeternitas, Alba Iulia;

Josan, N., (1986), Relieful în continuă transformare, Ed. Sport-Turism, București;

Krzystek, P., (1995), Generation of Digital elevation Models, Institute for Photogrammetry at Bonn University and Landesvermessungsamt Nordrhein-Westfalen, Bonn, Germania;

Lam, N., (1983), Spatial Interpolation Methods: A Review, Ed. The American Cartographer, New York, SUA;

Morariu, T., Bogdan, Octavia, Maier, A., (1980), Județul Alba, Editura Academiei, București;

Posea, Gr., Grigor,e M., Popescu, N., Ielenicz, M., (1976), Geomorfologie, Ed. Didactcă și pedagogic, București;

Pop, E., Sălăgeanu, N., (1965), Monumente ale naturii din România, Ed. Meridiane, București;

Preda, V., (1981), Considerații asupra monumentului natural Râpa Roșie – Sebeș, Ocrotiți natura și mediul înconjurător, București;

Rădoane, Maria, Rădoane, N., Ichim, I., Surdeanu, V., (1999), Ravenele. Forme, procese, evoluție, Ed. Presa Universitară Clujeană, Cluj- Napoca;

RădoaneMaria, Rădoane, N., Dumitru, I., Ichim, I., (2000), Geomorfologie, vol. I, Ed. Universității Suceava, Suceava;

RădoaneMaria, Rădoane, N., Dumitru, I., Ichim, I., (2001), Geomorfologie, vol. II, Ed. Universității Suceava, Suceava;

Surdeanu, V., (1998), Geografia terenurilor degradate, Ed. Presa Universitară Clujeană. Cluj – Napoca;

Török-Oance, M., (2005), Munții Mehedințului- Studiu geomorphologic (teză de doctorat), Academia Română, Institutul de Geografie, București;

Tufescu, V., (1966), Modelarea naturală a reliefului și eroziunea accelerată, Ed. Academiei R.S.R., București;

Ujvari, I., (1972) Geografia apelor României, Ed. Științifică, București;

*** (1966) – Atlasul climatologic al R.S.R., Ed. Academiei R.S.R., București;

*** (1983) – Geografia României, I, Geografia fizică, Ed.Academiei R.S.R., București;

*** (1987) – Geografia României, III, Carpații și Depresiunea Transilvaniei, Ed.Academiei R.S.R., București;

www.apm-alba.ro

www.asterweb.com

www.govozage.ro/Poze-România/Poze-Râpa-Roșie

www.terrainmap.com

www.wikipedia.com/Badlands